• Title/Summary/Keyword: $Bi_2Se_3$

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Thermoelectric Properties of n-type $\textrm{Bi}_{2}\textrm{Te}_{2.4}\textrm{Se}_{0.6}$ Prepared by Novel Sintering Process (새로운 소결 방법으로 제조된 n형 $\textrm{Bi}_{2}\textrm{Te}_{2.4}\textrm{Se}_{0.6}$열전재료의 특성)

  • Son, Seok-Ho;Jang, Gyeo-Uk;Lee, Dong-Hui
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.7 no.5
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    • pp.374-380
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    • 1997
  • 열전재료 분말을 AI관에 진공봉입하고 형틀가입한 후 소결하는 새로운 방법으로 n형 B $i_{2}$T $e_{2.4}$S $e_{0.6}$를 제조하여 소결조건에 따른 소결성과 열전특성을 조사.분석하였다. AI은 소결시 열전재료와 반응하지 않아 보호 용기로 적합하였으며, 평균입도 195$\mu\textrm{m}$의 분말을 사용하여 성형압 280 MPa, 온도 400에서 50$0^{\circ}C$에서 소결할 경우 성능지수는 1.9x $10^{-3}$K였다.다.

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Thermoelectric Properties of Rapidly Solidified and extruded N-type $Bi_2Te_{2.85}Se_{0.15}$ alloy with extrusion die angle (급속응고법에 의한 $Bi_2Te_3$계 N형반도체 열전재료의 압출 다이각 변화에 따른 열전특성)

  • 권동진;홍순직;손현택;천병선;이윤석
    • Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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    • 2001.11a
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    • pp.29-29
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    • 2001
  • 열전재료는 열전현상을 가지고 있어 열전발전과 열선냉각이 가능하기 때분에 해저용, 우주용, 군사용의 특수 전원으로 이미 실용화되어있고, 반도체, 레이저 다이오드, 적외선 검출소자 등의 냉각기로 쓰여지고 있어 많은 연구자들이 이들 재료에 대한 연구에 관을 갖고 열전특성을 향상시키기 위하여 많은 연구를 진행하고 있다 이들 열전재료는 사용 온도구역에 따라 3종류로 구분하고 있으며, 실온부근의 저온 영역(20$0^{\circ}C$)이하에서는 $Bi_2Te_3$계 재료, 중온영역(20$0^{\circ}C$~50$0^{\circ}C$)에서sms (Pb,Ge) Te계 재료, 고온영역(50$0^{\circ}C$~lOoo$^{\circ}C$)에서는 Si-Ge계 Fe Si계 재료가 이용되고 있다. 본 연구에서는 실온에서 성능지수가 높은 Bi_2(Te,Se)_3$에 대한 연구를 진행하였다. Bi_2(Te,Se)_3$계 열전재료는 기존의 공법인 Zone melting법을 이용하는 경우 성능지수가 높으나, 단위정이 Rhombohedral 구조파 기저면(basal plane)에 벽개성이 있는 관계로 재료의 적지 않은 손실과 가공상의 어려움이 있다. 또한 사료전체에 걸쳐 화학적으로 균질한 고용체를 얻는 것도 어려운 문제점으보 부각되고 있디 따라서 이와같은 문제점을 보완하기 위하여 용질원자의 편석감소, 고용도의 증가, 균일 고용체 형성, 결정립의 미세화등의 장점이 있는 급속응고법을 본 연구에 응용하였다. 본 연구에서는 위에서와 같은 급속응고의 장점과 대량 가공이 능늪한 연간압출공정을 이용하여 제조된 분말을 성형화 하였다. 특히 열간압출 가공에 있어서 압축다이 각 변화는 재료의 소성유동에 매우 중요한 역하을 하게되며, 이와 갇은 소성유동은 본 재료의 열전특성에 중요한 영향을 미치는 C 면 배양에 중요한 역할을 한 것으 로 기대된다. 이에 본 연구에서는 압출다이 각도 변화에 따른 미세조직변화와 이들 조직이 강도와 열전특성에 미치는 영향을 석하고자 한다. 압출재의 미세조직은 XRD(X Ray Diffraction), SEM(Scanning Electron Microscopy)으로 분석하였으며, 열전특성인 Seebeck계수($\alpha$)와 전기비저항( $\rho$ )은 열전측정장치로, 기계적 강도는 MTS장비를 이용하여 이루어졌다. 또한 압축다이각도 변화에 따른 결정방위 해석은 모노크로미터가 장착된 X RD장비감 이용하여 분석되었다.

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Dynamics and Bleaching of Ground State in CdSe/ZnS Quantum Dots

  • Kim, J.H.;Kyhm, K.
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • v.10 no.4
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    • pp.184-187
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    • 2006
  • For resonant excitation of the ground state $1s^e-1S^h_{3/2}$, dynamics of 'the electron-hole pair in a CdSe quantum dot was investigated by degenerate pump-probe measurement. At low e-h pair densities, the decay of $1s^e-1S^h_{3/2}$ state is dominated by radiative recombination. As the number of the electron-hole pairs increases, new decay features become significant. Theoretical comparison suggests this is attributed to the bi-molecular and Auger-type scattering.

Orientation of $(Na_{1/2}Bi_{1/2})TiO_3$ thin films deposited on $LaNiO_3$ electrodes by sol-gel methode (졸-겔법으로 $LaNiO_3$ 전극에 증착된 $(Na_{0.5}Bi_{0.5})TiO_3$ 박막의 배향성)

  • Park, Min-Seok;Yoo, Young-Bae;Moon, Byung-Kee;Son, Se-Mo;Chung, Su-Tae
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2004.07b
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    • pp.894-897
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    • 2004
  • Sodum bismuth titanate $(Na_{0.5}Bi_{0.5}TiO_3$ or NBT) thin films coated on the $LaNiO_3$ (LNO) electrode by sol-gel methode and rapid thermal annealing (RTA) technique. The NBT (NBT/LNO/Si) thin films examined by x-ray diffraction (XRD). The orientation of NBT was observed for films coated at $900^{\circ}C$, 5 min and $600^{\circ}C$, 60 min. Filed emission scanning electron microscopy (FE-SEM) showed uniform surface composed of grains. The grain size of NBT thin films increased with increasing annealing temperature.

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The effect of heat treatment condition on superconducting property and phase analysis of Bi-2223 tapes (Bi-2223 초전도 선재의 열처리에 따른 초전도 특성 및 상분석)

  • Choi, Jeong-Kyu;Ha, Hong-Soo;Lee, Dong-Hun;Yang, Ju-Saeng;Hwang, Sun-Yuk;Ha, Dong-Woo;Oh, Sang-Soo;Kwon, Yeong-Kil;Lee, Se-Jong
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2003.05a
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    • pp.73-76
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    • 2003
  • Phase transformation of Bi-2223 tape during the final heat treatment has been investigated through the various duration time of heat treatment in a specially designed 3-step heat treatment. It was found that the phase assemblage in the sintering was determined by the sintering time and temperature. In this study, sintering time was changed to optimize the Bi-2223 phase assemblage, and acquire high critical current density. High critical current samples with Ic = 85 A and Je = 8.9 kA/$cm^2$ have been measured at 77K and self-field for 55-filament tapes sintered by optimum condition.

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The Effect of Extrusion Temperature on Microstructure and Thermoelectric Properties of Rapidly Solidified P-type $P-type Bi_{0.5}Sb_{1.5}Te_3$ alloy (급속응고된 $P-type Bi_{0.5}Sb_{1.5}Te_3$ 합금 열전재료의 미세조직과 열전특성에 미치는 압출 온도의 효과)

  • 이영우;천병선;홍순직;손현택
    • Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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    • 2001.11a
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    • pp.28-28
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    • 2001
  • $Bi_2Te_3$계 열전반도체 재료는 200 ~ 400K 정도의 저온에서 에너지 변환 효율이 가장 높은 재료로서 열전냉각 및 발전재료로 제조볍 및 특성에 관한 많은 연구가 진행되어 왔다. 전자냉각 모듈의 제조에는 P형 및 N형 $Bi_2Te_3$계 단결정이 주로 사용되고 있으나. $Bi_2Te_3$ 단결정은 C축에 수직한 벽개면을 따라 균열이 쉽게 전파하기 때문에 소자 가공사 수윤 저하가 가장 큰 문제점으로 지적되고 있다. 이에 따라 최근 열전재료의 가공방법에 따른 회수율 증가 및 열전특성 향상에 관한 열간압출, 단조와 같은 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구는 가스분사법(gas atomizer)을 이용하여 용질원자 편석의 감소, 고용도의 증가,균일고용체 형성, 결정립미세화 둥 급속응고의 장점을 이용하여 화학적으로 균질한$Bi_2Te_3$계 열전재료 분말을 제조하고, 제조된 분발을 압출가공하여 기계적성질, 소자의 가공성 및 열전 성능 지수율 향상시키는데 연구 목적이 있다. 본 설험에서는 99.9%이상의 고순도 Bi. Te. Se. Sb를 이용하여, 고주파 유도로에서 Ar 분위기로 용융하고, 가스분사법를 이용하여 균질한 $Bi_2Te_3$계 열전재료 분만을 제조하였다. 분말표면의 산화막을 제거하기 위하여 수소분위기에서 환원처리를 행하였고, 된 분말을 Al 캔 주입하여 냉간성형 한 후 진공중에서 압출온도를 변화시켜 열간압출 가공을 행하였다. 압출 온도변화에 따른 압출재의 미세조직 및 열전특성에 중요한 영향을 미치는 C면 배향에 대한 결정방위 해석, 압출재의 압축강도 등을 분석하였으며, 압출온도에 따삼 미세조직 변화와 결정방위의 변화에 따른 열전특성의 관계를 해석하였다성시켰고 이들이 산인 HNO3에서 녹았기 때문이다. 본 연구에서 개발된 새로운 에칭 용액인 90H2O2 - 10HNO3 (vol%)의 에칭 원리가 똑같이 적용 가능한 다른 종류의 초경 합금에서도 사용이 가능할 것으로 판단된다.로 판단된다.멸과정은 다음과 같다. 출발물질인 123 분말이 211과 액상으로 분해될 때 산소가스가 배출되며, 이로 인해 액상에서 구형의 기공이 생성된다. 이들 중 일부는 액상으로 채워져 소멸되나, 나머지는 그대로 남는다. 특히, 시편 중앙에 서는 수십-수백 마이크론 크기의 커다란 기공이 다수 관찰된는데, 이는 기공의 합체로 만들어진 것이다. 포정반응 열처리 시 기공 소멸로 만들어진 액상포켓들은 주변 211 입자와 반응하여 123 영역으로 변한다. 이곳은 다른 지역과 비교하여 211 밀도 가 낮기 때문에, 미반응 액상이 남거나 211 밀도가 낮은 123 영역이 된다. 액상으로 채워지지 못한 구형의 기공들 중 다수가 123 결정 내로 포획되며, 그 형상은 액상/ 기공/고상 계면에너지에 의해 결정된다.단의 경우, 파단면이 매끄럽고 파변상의 결정립도 매우 미세하였으며, 산확물 의 용집도 찾아보기 어려웠 나, 접합부 파단의 경우에는 파변의 굴곡이 비교척 심하고 연성 입계파괴의 형태를 보였£며, 결정립도 모채부 파단의 경우에 비해 조대하였다. 조대하였다. 셋째, 주상기간 중 총 에너지 유입률 지수와 $Dst_{min}$ 사이에 높은 상관관계가 확인되었다. 특히 환전류를 구성하는 주요 입자의 에너지 영역(75~l13keV)에서 가장 높은(0.80) 상관계수를 기록했다. 넷째, 회복기 중에 일어나는 입자들의 유입은 자기폭풍의 지속시간을 연장시키는 경향을 보이며 큰 자기폭풍일수록 현저했다. 주상에서 관측된 이러한 특성은 서브스톰 확장기 활동이 자기폭풍의

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Growth of Highly (100) Oriented (Na0.5Bi0.5)TiO3 Thin Films on LaNiO3 Electrode (LaNiO3 전극위에 (100)으로 배향된 (Na0.5Bi0.5)TiO3 박막의 성장)

  • Yoo Young-Bae;Park Min-Seok;Son Se-mo;Chung Su-Tae
    • Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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    • v.19 no.2
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    • pp.176-180
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    • 2006
  • [ $(Na_{0.5}Bi_{0.5})TiO_3$ ][NBT] thin films were prepared on a highly (100) oriented $LaNiO_3[LNO]$ by sol-gel process. X-ray diffraction patterns of the NBT films annealed above $600^{\circ}C$ for 5 minutes have confirmed a highly (100) oriented growth and pseudocubic structure (a=3.884${\AA}$). The (l00) orientation factor increased from 90 to $99\%$ with increasing soaking time from 5 to 60 minutes at $600^{\circ}C$. The NBT films ($600^{\circ}C$/5 min,) have a flat and dense microstructure with large columnar grains, and their grain size are about 44 nm. The Au/NBT/LNO/Si hetero structure sample show a ferroelectric properties.

Bond Strength of SrZrO3 Coatings on Ag Sheathed Bi(2223) Mono-core Tape (은이 피복된 단심 Bi(2223) 초전도 선재에 대한 SrZrO3 코팅층의 접착강도 특성)

  • Lee, Se-Jong;Ye, Kyung-Hwan;Lee, Deuk-Yong;Song, Yo-Seung
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.39 no.10
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    • pp.1001-1006
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    • 2002
  • Bond strength of $SrZrO_3$ resistive oxide barrier on Ag sheathed Bi(2223) tapes prepared by the sol-gel and dip-coating method was evaluated with an aid of Taguchi method and $L_18(2^1{\times}3^7)$ orthogonal arrays to determine the optimal process combination of levels of factors that best satisfy the bigger is better quality characteristic. The observed optimal condition is as follows: Sr/Zr mol ratio(0.3/0.7), amount of organic vehicle(5 wt%), drying temperature and time(160${\circ}C$, 10 min), heat treatment temperature and time(500${\circ}C$, 20 min), respectively. ANOVA analysis suggested that the influence of the factors within ${\alpha}$=0.1 was significant with a 90% confidence level.

Superconducting proximity effects in Sb-doped Bi2Se3 topological insulator nanoribbon

  • Park, Sang-Il;Kim, Hong-Seok;Hou, Yasen;Yu, Dong;Doh, Yong-Joo
    • Progress in Superconductivity and Cryogenics
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    • v.21 no.4
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    • pp.13-18
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    • 2019
  • Superconducting junctions of topological insulator (TI) are expected to host Majorana bound state, which is essential for developing topological quantum information devices. In this study, we fabricated Josephson junctions (JJs) made of Sb-doped Bi2Se3 TI nanoribbon and PbIn superconducting electrodes. In the normal state, the axial magnetoresistance data exhibit periodic oscillations, so-called Aharonov-Bohm oscillations, due to a metallic surface state of TI nanoribbon. At low temperature of 1.5 K, the TI JJ reveals the superconducting proximity effects, such as the critical current and multiple Andreev reflections. Under the application of microwave, integer Shapiro steps are observed with satisfying the ac Josephson relation. Our observations indicate that highly-transparent superconducting contacts are formed at the interface between TI nanoribbon and conventional superconductor, which would be useful to explore Majorana bound state in TI.

Mineralogy and Geochemistry of Iron Hydroxides in the Stream of Abandoned Gold Mine in Kwangyang, Korea (광양 폐금광 수계에 형성된 철수산화물에 대한 광물학적 및 지구화학적 특성)

  • Park, Cheon-Young;Jeoung, Yeon-Joong;Kim, Seoung-Ku
    • Journal of the Korean earth science society
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    • v.22 no.3
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    • pp.208-222
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    • 2001
  • Geochemical investigations on suspended amorphous iron oxide material from the Kwangyang gold mine and its surrounding area, Cheonnam, Korea have been carried out. The sediments samples were collected from 11 location along Kwangyang mine area and were air dried and sieved to -80 mesh. These samples consist mainly of iron, silicon and alumina. The Fe$_2$O$_3$ contents ranges from 17.9 wt.% to 72.3 wt.%. The content of Fe$_2$O$_3$ increase with decreasing Si, Al, Mg, Na, K, Mn, and Ti, whereas the contents of Te, Au, Ga, Bi, Cd, Hg, Sb, and Se increase in the amorphous stream sediments. Amorphous stream sediments have been severely enriched for As (up to 54.9 ppm), Bi (up to 3.77 ppm), Cd (up to 3.65 ppm), Hg (up to 64 ppm), Sb (up to 10.1 ppm), Cu (up to 37.1 ppm), Mo (up to 8.86 ppm), Pb (up to 9.45 ppm) and Zn (up to 29.7 ppm). At the upstream site, the Au content (up to 4.4 ppm) in the amorphous stream sediments are relatively high but those contents decrease with distance of mine location. The content of Ag (up to 0.24 ppm) were low in upstream site but those contents increase significantly in the downstream sites. The X-ray diffraction patterns of the samples have virtually no sharp and discrete peaks, indicating that some samples are amorphous or poorly-ordered. The quartz, goethite, kaolinite and illite were associated in amorphous stream sediments. The infrared spectra for amorphous stream sediments show major absorption bands due to OH stretching, adsorbed molecular water, sulfate and Fe-O stretching, respectively.

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