• Title/Summary/Keyword: ${Bi_2}{Te_3}$

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녹색 사회기반시설의 열 에너지 하베스팅을 위한 기초실험 연구 (A Basic Experimental Study on the Heat Energy Harvesting for Green SOC)

  • 조병완;이덕희;이동윤;김윤기
    • 한국도로학회논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.93-101
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    • 2010
  • 최근 녹색뉴딜혁명으로 새로운 청정에너지원의 활용이 요구됨에 따라, 철로나 도로같은 생활주변의 사회기반시설에서 발생되는 열 에너지의 하베스팅 가능성을 검증하기 위해 도시 및 생활주변에서 느껴지는 뜨거운 열과 온도를 열전현상을 이용한 Bi-Te계열의 열전소자를 통해 열-전기변환 가능성을 확인하고, 도시산업 기반시설의 열원 및 주변환경변화를 고려한 실험을 통해 발생되는 전기적 특성을 확인하여, 도시에서 무의식적으로 폐기되고 있는 열에너지의 효율적인 활용방안에 대하여 모색하였다. 아스팔트 포장도로나 콘크리트 구조물등의 사회기반시설에서 발생 가능한 열원의 온도차를 열전소자 양단에 공급하고, 열전달 방법과 재료 공급시간 등을 변수로 하여 발생하는 전기적 특성을 측정한 실험결과 $70^{\circ}C$의 온도차와 $1m^2$의 면적에서 약 20.82W의 전력을 얻을 수 있음을 확인함으로써 열에너지 회수 가능성을 검증하였고, 산업기반시설에서 발생하는 열원의 온도변화율 및 변환면적이 열-전기변환에 있어서 가장 큰 영향을 미치고 있는 것을 확인하였다. 또한 효율적인 열전 발전을 위해서는 열전소자 자체의 변환효율성능의 향상과 더불어 열에너지원의 열손실 감소, 열보존율 향상 등의 활용방법을 통해 효율적이고 지속적인 열전 발전의 가능성이 있음을 확인하였다.

제주 생물자원 착즙액의 이화학적 특성 및 항산화 활성 (Physicochemical Characteristics and Antioxidant Activities of Bioresource Juices from Jeju)

  • 이영준;김단비;조주현;백순옥;이옥환
    • 한국식품과학회지
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    • 제45권3호
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    • pp.293-298
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    • 2013
  • 본 연구에서는 제주도 지역에 자생하는 생물자원 착즙액의 이화학적 특성과 항산화 및 아질산염 소거능을 측정하여 추후 제주 생물자원을 이용한 산업적 활용에 기초 자료를 제공하고자 실험을 진행하였다. 제주 생물자원 20종 착즙액은 2.0-6.5의 pH 범위 값을 나타내었으며, 3.3-16.8 $^{\circ}Bx$ 값을 나타내었다. 총 페놀 함량 측정 결과, 복분자 착즙액이 47.3 mg GAE/100 mL으로 가장 높은 함량을 나타내었으며, 포도와 블루베리가 각각 40.3 및 34.7 mg GAE/100 mL으로 측정되어 20종의 생물자원 중에서 베리류 착즙액(S6-S8)에서 높은 총 페놀 함량을 나타냈다. DPPH 및 ORAC assay를 이용하여 20종 착즙액의 항산화 활성을 측정한 결과, 한라봉 착즙액이 86.8%로 가장 높은 DPPH radical 소거능을 나타내었으며, 영귤 착즙액이 $2,409.5{\mu}M$ TE/mL으로 가장 높은 ORAC 수치를 보였다. 또한 레몬, 황금향, 감귤 착즙액에서도 높은 항산화 활성을 나타내어 감귤류 착즙액의 경우 높은 항산화 활성을 보였다. 한편, 아질산염 소거능은 참다래 착즙액이 가장 높은 활성(84.4%)을 나타내었다. 제주 생물자원 20종 착즙액의 이화학적 특성 및 항산화 및 아질산염 소거능 간의 상관관계를 분석결과 한 결과, DPPH radical 소거능과 pH간의 상관계수의 값이 0.7343으로 가장 높았다. 이때 5종의 감귤류 착즙액만을 선택하여 상관관계를 나타낸 경우 총 페놀 함량과 DPPH radical 소거능과의 상관관계가 0.8752로 가장 높은 값을 나타내었다.

Effect of OVOIL oil on B6D2F1 Mice Oogenesis

  • Lee, Dan-Bi;Park, Kee Sang;Seo, Byoung Boo
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.205-210
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    • 2018
  • This study was performed to investigate the effect of types of oil (OVOIL vs. OIL) on B6D2F1 mice oogenesis. In this study, B6D2F1 F1 mice were used in order to maximize oogenesis. The expansion rate of cumulus cells ($82.0%{\pm}0.2$ vs. $78.0%{\pm}0.1$), in vitro fertilization rate ($92.0%{\pm}0.1$ vs. $88.0%{\pm}0.1$), developmental rate ($91.0%{\pm}0.1$ vs. $87.0%{\pm}0.2$), blastocysts formation rate ($56.0%{\pm}0.1$ vs. $57.0%{\pm}0.1$), and zona hatched rate($41.4%{\pm}0.2$ vs. $24.0%{\pm}0.1$) were not different between groups (NS; P>0.05). However, there was a significant difference in maturation rate; the OVOIL group showed higher maturation rate compared to that of the OIL group ($96.0%{\pm}0.1$ vs. $87.0%{\pm}0.1$; P<0.05). In the blastocysts cell numbers, the total cell numbers ($83.9{\pm}26.1$ vs. $56.9{\pm}23.9$), ICM cell numbers ($15.7{\pm}8.8$ vs. $6.3{\pm}3.5$), TE cell numbers ($68.3{\pm}25.7$ vs. $50.7{\pm}24.1$), % ICM ($21.6%{\pm}0.1$ vs. $12.7%{\pm}0.1$), and the ratio of ICM:TE ($1:6.2{\pm}6.5$ vs. $1:10.3{\pm}7.0$) were significantly higher in the OVOIL group than the OIL group (P<0.05). These results suggested that it is expected to achieve the more developmental ability of B6D2F1 mice depending on the type of oil (OVOIL vs. OIL). In addition, the results can provide essential information for culture condition on B6D2F1 mice. Henceforth, thus, it is expected that these results herein might be used for in vitro culture of human embryos.

Effect of Transfer Temperature of Epididymis on Survival Rate of Semen and B6D2F1 Mice Developmental Capacity

  • Lee, Dan-Bi;Park, KeeSang;Seo, Byoung Boo
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.367-374
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    • 2016
  • This study was conducted to evaluate the effect of transfer temperature of epididymis on survival rate of semen and development ability of B6D2F1 mice embryos. No significant differences were noted in the survival rate of semen ($59.0%{\pm}0.1$ vs. $47.6%{\pm}0.1$), in vitro fertilization rate ($90.7%{\pm}0.1$ vs. $90.7%{\pm}0.1$), developmental rate ($90.0%{\pm}0.1$ vs. $90.0%{\pm}0.1$), and blastocysts formation rate ($53.1%{\pm}0.2$ vs. $52.3%{\pm}0.2$) between groups. (NS; P>0.05). However, the zona hatched rate was significantly higher in the $4^{\circ}C$ group compared to those of the $37^{\circ}C$ group ($47.8%{\pm}0.1$ vs. $25.6%{\pm}0.2$; p<0.05). When it comes to cell numbers of blastocysts, the % ICM (/total cells) was significantly higher in the group of $4^{\circ}C$ compared to the $37^{\circ}C$ ($27.0%{\pm}0.1$ vs. $18.3%{\pm}0.1$; p<0.05). However there were no differences in total cell numbers ($72.7{\pm}31.6$ vs. $62.0{\pm}36.6$), ICM cell numbers ($17.0{\pm}7.8$ vs. $14.6{\pm}8.6$), TE cell numbers ($55.8{\pm}29.8$ vs. $64.0{\pm}24.4$), the ratio of ICM:TE ($1:4.2{\pm}4.1$ vs. $1:6.4{\pm}7.2$) between two groups (NS; P>0.05). Taken altogether, it is expected to achieve the best developmental ability of B6D2F1 mice embryos in the transfer temperature of epididymis. Also these results can provide fundamental data to maximize culture condition for in vitro fertilization on B6D2F1 mice. In future, therefore, it is expected that results herein might be applied for in vitro culture of human embryos.

MoS2 layer etching using CF4 plasma and H2S plasma treatment

  • 양경채;박성우;김경남;염근영
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.222.2-222.2
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    • 2016
  • 트랜지스터 응용 등에 관한 연구가 활발해 지면서 에너지 밴드갭이 0 eV에 가까운 그래핀 이외의 밴드 갭 조절이 가능한 MoS2 (molybdenum disulfide), BN (boron nitride), Bi2Te3 (bismuth telluride), WS2 (tungsten disulfide) 등과 같은 이차원 Transition Metal DiChalcogenides (TMDC) 물질이 반도체 물질로 각광받고 있다. 특히 MoS2의 경우 단결정 덩어리 상태에서는 약 1.3 eV의 밴드갭을 가지나 두께가 줄어들어 두 층일 경우에는 약 1.65 eV, 단일층이 되면 약 1.9 eV의 밴드갭을 가져 박막 층수에 따라 에너지 밴드갭 조절이 가능한 것으로 알려져있다. 하지만 두께 조절이 가능하면서 대면적, 고품질을 가지는 MoS2 박막 합성은 아직 제한적이라 할 수 있으며 새로운 방법 및 물질에 대한 연구가 지속적으로 이루어 지고 있다. 따라서 본 연구에서는 다양한 층수를 지니는 MoS2 합성을 위해 나노 두께의 MoS2 박막을 CF4 plasma 를 이용하여 layer etching 진행하고 CF4 plasma 100초 etching 진행한 2 layer 두께의 MoS2를 기준으로 H2S plasma를 이용하여 treatment 진행하였다. 물리적, 화학적 분석은 Raman spectroscopy, XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy), AFM (Atomic Force Microscopy) 등을 이용해 진행하였고 이를 통해 MoS2 layer 감소 및 damage recovery 등을 확인하였다.

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마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 증착한 Sn doped IZO 박막의 열전 특성

  • 변자영;송풍근
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.253-253
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    • 2016
  • 최근 세계적으로 대체 에너지는 중요한 이슈가 되고 있으며 그 중 열전 재료는 유망한 에너지 기술로서 주목 받고 있다. 특히 고 직접화 전자 소자의 발열 문제를 해결하기 위해, 소형화와 정밀 온도 제어가 가능한 박막형 열전 소자에 연구가 주목 받고 있다. 박막형 열전소자 중 산화물 반도체계에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 이러한 산화물 반도체계 중 In2O3는 BiTe, PbTe 등의 기존의 재료에 비해 독성이 낮을 뿐만 아니라 내 산화성 및 고온에서 열적 안정성이 우수하여 고온에서 적용 불가능한 금속계 열전 재료의 한계를 극복 할 수 있다는 장점을 가진다. 우수한 성능 가장 낮은 캐리어 밀도를 가지기 때문에 의 열전 재료는 높은 전기 전도도 및 제백 계수 그리고 낮은 열전도도 특성을 가져야만 한다. IZO:Sn(Zn 10 wt.%, Sn 800 ppm) 박막의 경우, 높은 전기 전도성을 가지면서 비정질 구조를 가진다. 이와 같이 비정질 구조를 가지는 박막 열전 재료는 격자에 의한 열 전도도가 낮기 때문에 결정질 구조에 비해 전체 열 전도도 값이 낮을 것으로 기대된다. 따라서 높은 전기 전도도를 가지면서 동시에 낮은 열 전도도를 가지게 되어 우수한 열전 특성을 가질 것이라 예상된다. 이러한 특성을 바탕으로 본 연구에서는 비정질 구조를 갖는 Zn와 미량의 Sn을 동시에 첨가한 In2O3박막의 전기적 특성및 열전 특성을 관찰하고자 한다. 본 연구에서는 magnetron sputtering법으로 IZO:Sn(Zn 10 wt.%, Sn 800 ppm) 타깃을 이용하여 기판 가열없이 DC Power 70 W, 작업 압력 0.7 Pa으로 SiO2 기판 위에 $400{\pm}20nm$ 두께의 박막을 증착하였다. 이러한 공정으로 만들어진 박막은 대기 중 후 열처리를 각각의 200, 300, 400, 500, $600^{\circ}C$ 온도에서 진행하였다. 박막의 미세 구조는 XRD를 통해 관찰하였다. 그리고 박막의 전기적 특성은 Hall effect measurement을 통해 측정하였고, 열전 특성은 Seebeck 상수의 측정을 통하여 평가하였다. XRD 확인 결과 RT에서 증착한 박막과 후 열처리 200, 300, 400, $500^{\circ}C$ 결과 비정질 구조를 보였고, 후열처리 $600^{\circ}C$에서는 결정의 회절 피크를 보였다. 전기적 특성의 경우, 후 열처리 온도가 증가함에 따라 전기 전도도는 감소한다. 이는 공기중의 산소가 박막에 침투하여 oxygen vacancy를 막아 캐리어 밀도가 감소한것에 기인 된 것으로 판단된다. 열전 특성의 경우 제백상수는 후 열처리 $600^{\circ}C$에서 가장 높은 제백상수를 나타낸다. 제백 상수는 수식에 따라 캐리어 밀도의 -2/3승에 비례하게 된다. 수식에 따라 후 열처리 $600^{\circ}C$에서 가장 낮은 캐리어 밀도를 가지기 때문에 가장 높은 제백 상수를 가지게 된다. 열전 성능 척도인 Power factor는 제백 상수의 제곱과 전기전도도의 곱으로 나타내는데, 후 열처리 $200^{\circ}C$에서 가장 높은 Power factor를 보인다. 이는 캐리어 밀도 감소에 따라 전기 전도도는 감소하였지만 이로 인해 제백상수는 증가하였고, 또한 캐리어 밀도 감소에 따라 이온화 불순물 산란의 감소에 의해 이동도의 증가에 의한 것으로 판단된다. 박막의 경우 기판의 영향으로 인해 열 전도도 측정이 어려워 열전 성능 지수(ZT)를 계산을 할 수 없지만, 마그네트론 스퍼터링법으로 증착한 IZO:Sn 박막은 비정질 구조를 가지므로 격자진동에 의한 열 전도도가 낮아 전체 열 전도도가 결정질에 비해 낮을 것이며 이는 높은 열전 성능 지수를 가질 것으로 예상된다.

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전처리 방법에 따른 참외와인의 품질특성과 항산화능 (Quality characteristics and antioxidant capacities of oriental melon wine depending on pretreatments)

  • 황희영;하형태;하세비;성기운;황인욱;정신교
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.421-427
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    • 2015
  • 고품질 참외와인을 제조하기 위하여 브랜칭 및 착즙 처리를 하여 발효와 숙성에 따른 이화학적 특성 및 항산화능을 조사하였다. 발효 중 참외와인의 이화학적 특성은 모든 처리구가 유사한 추이를 보였으며, 브랜칭 및 착즙 처리가 알코올 발효에 영향을 미치지 않았다. 숙성 후 이화학적 특성을 측정한 결과는 알코올 함량, 가용성 고형분 함량, 환원당 함량, 적정 산도, pH가 각각 11.5~11.8%, 10.7~11.2%, 0.25~0.49 g/100 mL, 0.60~0.81%, 3.75~3.89 범위로 나타났으며, 숙성 전에 비하여 가용성 고형분, 환원당, 알코올 함량, 적정산도는 감소하고 pH는 증가하는 것으로 나타났다. 항산화능은 DPPH 라디칼 소거 활성, FRAP 활성이 각각 $563.00{\sim}785.00{\mu}M\;TE$, $504.60{\sim}811.93{\mu}M\;TE$ 범위로 나타났으며, 브랜칭 처리구의 항산화 활성이 높았다. 총페놀성 화합물 함량은 287.53~312.08 mg/L 범위로 전처리 방법에 따른 유의적인 차이가 나타나지 않았으며(p<0.05), 총플라보노이드 함량은 39.06~141.03 mg/L 범위로 브랜칭 처리구의 함량이 높았다. 또한 QDA profile 결과는 색, 맛, 풋내, 이취, 종합적 기호도 항목에서 모두 브랜칭 처리구가 더 높은 점수를 얻었다. 브랜칭 처리는 참외와인의 항산화능을 증가시키고 기호성을 좋게 하는 반면, 착즙 처리는 참외와인 제조 시 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.

버섯균사체를 달리한 발효가시오가피 추출물의 항산화 활성 및 아질산염 소거능 (Antioxidant and Nitrite Scavenging Activities of Acanthopanax senticosus Extract Fermented with Different Mushroom Mycelia)

  • 김단비;신기해;이종석;이옥환;박인재;조주현
    • 한국식품과학회지
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    • 제46권2호
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    • pp.205-212
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    • 2014
  • 본 연구에서는 가시오가피 영지버섯발효 추출물, 상황버섯발효 추출물 및 노루궁뎅이버섯발효 추출물의 pH, 항산화 성분함량(총 페놀 및 플라보노이드 함량), 항산화 활성(ORAC 지수, DPPH 라디칼 소거능, ABTS 라디칼 소거능, FRAP활성 및 reducing power), 아질산염 소거능을 측정하였다. pH는 가시오가피 상황버섯발효 열수추출물이 4.55로 가장 높았고 상황버섯발효 70% 에탄올추출물이 3.72로 가장 낮았다. 총 페놀 함량은 가시오가피 영지버섯발효 열수 추출물이 42.09 mg GAE/g으로 가장 많았으며, 상황버섯발효 70% 에탄올추출물이 29.46 mg GAE/g으로 가장 적었다. 반면에 총 플라보노이드의 경우 가시오가피 노루궁뎅이버섯발효 열수추출물(23.93 mg RE/g)에서 가장 높았고, 상황버섯발효 70% 에탄올추출물(15.19 mg RE/g)으로 가장 낮았다. 항산화 활성의 경우 ORAC 지수는 총 페놀함량과 같은 경향을 나타내었으며 DPPH 라디칼 소거능은 34.29-50.08% 범위에서 측정되었다. 또한 ABTS 라디칼 소거능(7.73-88.07%), FRAP활성(0.10-0.22) 및 reducing power (0.29-0.70)은 농도 의존적으로 증가하는 경향을 나타내었으며 가시오가피 영지버섯발효 추출물에서 우수한 항산화활성을 나타내었다. 아질산염 소거능의 경우 16.89-22.69%의 결과를 나타내었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 버섯균사체를 이용한 발효가시오가피 추출물들은 다양한 항산화 모델에서 효능을 나타내어 기능성 식품원료로서의 활용도가 매우 넓을 것으로 판단된다.

한방병원에 입원한 수족냉증을 동반한 추간판탈출증 환자에 대한 한방 치료 1례 (A Case of Cold Hypersensitivity of Hands and Feet Treated with Korean Medicine Including Gyejifabuja-tang-gmibang and Acupuncture in a Patient with Lumbar Spinal Herniated Intervertebral Disc - A Case Report)

  • 윤상훈;김상윤;왕연민;백길근;이유진;이형철;강만호;박성환
    • 대한한방내과학회지
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    • 제44권5호
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    • pp.1071-1082
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    • 2023
  • Objective: The purpose of this study is to report the efficacy of using Korean medicine treatment with cold hypersensitivity of the hands and feet with lumbar spinal herniated intervertebral disc. Case presentation: We used Korean medicine treatment (Gyejigabuja-tang, acupuncture) to treat a hospitalized patient with cold hypersensitivity of the hands and feet with lumbar spinal herniated intervertebral disc. To evaluate the treatment, we used the Numerical Rating Scale (NRS). The degree of cold hypersensitivity of the hands and feet was also evaluated using evaluation paper. The generic health status was measured using the European Quality of Life-5 Dimensions (EQ-5D) scale. The 31-year-old female underwent 13 days of inpatient treatment. Her pattern identification was that both hands and feet are cold (BiYangHeo) types. The treatments were herbal medicine and acupuncture. She took Gyejigabuja-tang for 13 days. She also received acupuncture for 20 minutes twice a day at LI11 (曲池), L14 (合谷), TE5 (外關) on her hands, LR3 (太衝), SP6 (三陰交), SP9 (陰陵泉) ST36 (足三里), GB41 (足臨泣) on Feet, GV4 (命門), GV3 (腰陽關), BL23 (腎兪), BL24 (氣海兪), BL25 (大腸兪), and BL26 (關元兪) on the low back. After 2 weeks of treatment, the NRS scale of her cold hypersensitivity of hands and feet symptoms dropped from NRS 7 to NRS 3, and her low back pain dropped from NRS 6 to NRS 3. Her cold hypersensitivity of hands and feet evaluation paper score decreased from 64 to 32, and her EQ-5D increased from 0.487 to 0.681. After the end of treatment, continued symptom improvements and no significant side effects were confirmed. Results: These findings suggest that Korean medical treatment (Gyejigabuja-tang, acupuncture) may be effective for treating cold hypersensitivity of hands and feet with lumbar spinal herniated intervertebral disc. The NRS, evaluation paper, and EQ-5D scores improved after treatment, with no side effects.

스핀-궤도 각운동량 상호작용의 구조 최적화에 대한 효과: 비스무스 텔루라이드의 제일원리 계산의 경우 (Spin-orbit Coupling Effect on the Structural Optimization: Bismuth Telluride in First-principles)

  • ;김미영
    • 한국자기학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.1-6
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    • 2013
  • 스핀 궤도 각운동량의 상호작용은 저차원계 자성물질에서 나타나는 여러 가지 특이한 현상들의 물리적 원인을 제공하는 것으로 알려져 있다. 최근 들어 자성 도핑을 이용한 열전 물질의 합금에 대한 관심이 높아지면서, 열전 및 위상 절연체(Topological Insulator) 등의 물리적 성질 결정에 중요한 역할을 하는 페르미 에너지 준위 부근에서의 전자구조에 대한 스핀 궤도 각운동량의 효과 연구가 관심을 끌고 있다. 본 연구에서는 가장 일반적인 열전 호스트 물질인 비스무스 텔루라이드의 격자 상수 및 부피 팽창률에 대한 스핀 궤도 각운동량 상호작용의 효과를 연구하기 위하여 모든 전자(all-electron) FLAPW(full-potential linearized augmented plane wave) 방법을 이용하여 전자구조 계산을 수행하였다. 국소밀도 근사법 및 일반 기울기 보정법의 서로 다른 교환상호작용 퍼텐셜을 채용하고, 수평격자 및 수직격자를 분리하여 변화시키는 구조최적화 계산을 통하여, 스핀-궤도 각운동량 상호작용의 효과가 격자상수 평형 값을 약하게 증가시키는 반면, 부피탄성률을 크게 감소시키는 영향을 주며, 그 효과는 구조적 이방성이 뚜렷한 비스무스 텔루라이드의 특성에 의하여 격자방향에 대한 의존성을 보인다는 것을 확인했다.