• 한국세라믹학회지
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• 제51권6호
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• pp.523-526
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• 2014

PZT($Pb(Zr_{0.53}Ti_{0.47})O_3$)/PVDF(poly vinylidene fluoride) nanofibers were prepared based on DMF (dimethylformamide) and acetone solvent by electrospinning. The optimum concentration of a PZT and PVDF composite solution for the formation of nanofibers was found by SEM (scanning electron microscopy) observations. XRD (X-ray diffraction) measurements indicated that the characteristics of PZT and PVDF coexisted. The effects of the PZT concentration on the tensile strength were investigated.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.171-171
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• 2007

Dysprosium-doped bismuth titanate (BDT) thin films were successfully deposited on Pt(111)/Ti/$SiO_2$/Si(100) substrates by liquid delivery MOCVD process and their structural and ferroelectric properties were characterized. Fabricated BDT thin films were found to be random orientations, which were confirmed by X-ray diffraction experiment and scanning electron microscope analysis. The crystallinity of the BDT films was improved and the average grain size increased as the crystallization temperature increased from 600 to $720^{\circ}C$ at an interval of $40^{\circ}C$. The BDT thin film annealed at $720^{\circ}C$ showed a large remanent polarization (2Pr) of $52.27\;{\mu}C/cm^2$ at an applied voltage of 5V. The BDT thin film exhibits a good fatigue resistance up to $1.0{\times}10^{11}$ switching cycles at a frequency of 1 MHz with applied pulse of ${\pm}5\;V$. These results indicate that the randomly oriented BDT thin film is a promising candidate among ferroelectric materials useti비 in lead-free nonvolatile ferroelectric random access memory applications.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권3호
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• pp.392-399
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• 2019

A highly transparent interfacial layer (HTIL) to enhance the performance of dye-sensitized solar cells (DSSCs) was prepared via a polymer-assisted (PA) approach. Poly(vinyl chloride)-graft-poly(oxyethylene methacrylate) (PVC-g-POEM) was synthesized via atom-transfer radical polymerization (ATRP) and was used as a sacrificial template. The PVC-g-POEM graft copolymer induced partial coordination of a hydrophilic titanium isopropoxide (TTIP) sol-gel solution with the POEM domain, resulting in microphase separation, and in turn, the generation of mesopores upon calcination. These phenomena were confirmed using Fourier-transform infrared (FT-IR) spectroscopy, UV-visible light transmittance spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM), and X-ray diffraction (XRD) analysis. The DSSCs incorporating HTIL60/20 (consisting of a top layer with a pore size of 60 nm and a bottom layer with a pore size of 20 nm) exhibited the best overall conversion efficiency (6.36%) among the tested samples, which was 25.9% higher than that of a conventional blocking layer (BL). DSSC was further characterized using the Nyquist plot and incident-photon to electron conversion efficiency (IPCE) spectra.

• 열처리공학회지
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• 제36권4호
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• pp.193-197
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• 2023

Transparent and conducting titanium (Ti) doped indium oxide (TIO) thin films were deposited on the poly-imide (PI) substrate with radio frequency magnetron sputtering and then electron irradiation was conducted on the TIO film's surface to investigate the effect electron irradiation on the crystallization and opto-electrical properties of the films. All x-ray diffraction (XRD) pattern showed two diffraction peaks of the In₂O₂ (431) and (444) planes with regardless of the electron beam irradiation energy. In the AFM analysis, the surface roughness of as deposited films was 3.29 nm, while the films electron irradiated at 700 eV, show a lower RMS roughness of 2.62 nm. In this study, the FOM of as deposited TIO films is 6.82 × 10^-3 Ω^-1, while the films electron irradiated at 500 eV show the higher FOM value of 1.0 × 10^-2 Ω^-1. Thus, it is concluded that the post-deposition electron beam irradiation at 500 eV is the one of effective methods of crystallization and enhancement of opto-electrical performance of TIO thin film deposited on the PI substrate.

• 한국재료학회지
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• 제33권10호
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• pp.385-392
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• 2023

A solution combustion process for the synthesis of hollandite (BaAl₂Ti₆O₁₆) powders is described. SYNROC (synthetic rock) consists of four main titanate phases: perovskite, zirconolite, hollandite and rutile. Hollandite is one of the crystalline host matrices used for the disposal of high-level radioactive wastes because it immobilizes Sr and Lns elements by forming solid solutions. The solution combustion synthesis, which is a self-sustaining oxi-reduction reaction between a nitrate and organic fuel, generates an exothermic reaction and that heat converts the precursors into their corresponding oxide products in air. The process has high energy efficiency, fast heating rates, short reaction times, and high compositional homogeneity. To confirm the combustion synthesis reaction, FT-IR analysis was conducted using glycine with a carboxyl group and an amine as fuel to observe its bonding with metal element in the nitrate. TG-DTA, X-ray diffraction analysis, SEM and EDS were performed to confirm the formed phases and morphology. Powders with an uncontrolled shape were obtained through a general oxide-route process, confirming hollandite powders with micro-sized soft agglomerates consisting of nano-sized primary particles can be prepared using these methods.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제10권3호
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• pp.158-165
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• 2010

This study reviewed terahertz technologies of time domain spectroscopy, T-ray imaging, and high rate wireless data transfer. The main topics of the terahertz research area were investigation of materials and package modules for terahertz wave generation and detection, and setup of the terahertz system for time domain spectroscopy(TDS), T-ray imaging and sub-THz wireless communication. In addition to Poly-GaAs film as a photoconductive switching antenna material, a table-top scale for the THz-TDS/imaging system and terahertz continuous wave(CW) generation systems for sub-THz data transfer and narrow band T-ray imaging were designed. Dielectric properties of ferroelectric BSTO($Ba_xSr_{1-x}TiO_3$) films and chalcogenide glass systems were characterized with the THz-TDS system at the THz frequency range. Package modules for terahertz wave transmitter/receiver(Tx/Rx) photoconductive antenna were developed.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.190-190
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• 2008

자연적으로 발생되는 파도, 비, 우박 등과 철도, 차량 및 엘리베이터 등과 같은 인위적인 설치, 이동에 의해 발생되는 진동에너지는 우리 일상생활에서 가장 흔하게 발생할 수 있는 에너지원인데, 이러한 진동에너지는 압전 소재를 이용하여 재생 가능하여 최근에는 이에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 예를 들면, 미국의 MIT에서는 인간이 걸을 때 신발에 가해지는 압력을 이용하여 전력을 발생시키는 연구를 진행하여 2.9 mW의 전력을 얻었다. 특히 이러한 기술은 인간의 걷기 운동 등과 같은 일상적인 동작으로 필요한 전력을 얻을 수 있고, 세라믹 소자를 이용하기 때문에 전자노이즈가 발생되지 않을 뿐 아니라 반영구적으로 사용할 수가 있어서, 소형 전자기기 등에 서 기존 이차전지를 대체 또는 보완 할 수 있는 기술로 검토되고 있다. PZT계 세라믹스는 높은 유전상수와 우수한 압전특성으로 이러한 압전발전 분야에서 가장 널리 사용되어지고 있다. 하지만 에너지 효율을 높이기 위하여 적층 구조의 제작 시 구조적 특성상 내부전극이 도포된 상태에서 동시 소결이 필요한데, $1000^{\circ}C$ 이상의 높은 소결온도 때문에 소재 원가가 낮은 Ag전극 대신 값비싼 Pd나 pt가 다량 함유된 Ag/Pd, Ag/Pt 전극이 사용되고 있어 경제성이 떨어지는 단점을 갖게 된다. 순수 Ag 전극을 사용하거나 Ag의 비율이 높은 내부전극을 사용하기 위해서는 $900^{\circ}C$ 이하에서 소결되고 우수한 전기적 특성을 보이는 압전 세라믹스 소재를 개발 하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 압전특성이 우수한 $(Pb_{1-x}Cd_x)(Ni_{1/3}Nb_{2/3})_{0.25}(Zr_{0.35}/Ti_{0.4})O_3$ 계의 조성을 설계하고, 소결온도를 낮추기 위해서 2 단계 하소법을 이용하였다. 또한 $MnCO_3$, $SiO_2$, $Pb_3O_4$ 등을 소랑 첨가하여 액상 소걸 특성을 부여하여 소결 온도를 감소시키려는 시도도 하였다. 소결체의 전체적인 제조 공정은 일반적인 벌크 세라믹의 소걸 공정을 따랐다. 최종 소결된 시편을 XRD분석을 통하여 상을 확인하였고 SEM을 이용하여 미세조직을 관찰 하였다. 전기적 특성을 평가하기 위하여 두께를 1mm로 연마한 시편에 Ag 전극을 도포하여 $650^{\circ}C$ 에서 열처리한 후, 분극처리 하였다. Impedance analyzer를 이용하여 압전 특성 (전기기계결합계수 및 기계적품질계수)을 측정 하였고, 압전전하상수는 $d_{33}$-meter로 측정하였다. 본 연구에서는 압전체에 가해지는 하중의 크기, 시편의 크기, 하중을 가하는 방법, 에너지 저장회로의 최적화 등을 다양하게 시도하면서 에너지 변환 및 저장 효율을 평가하였다.

• 박물관보존과학
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• 제30권
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• pp.71-88
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• 2023

조선시대 유리구슬의 가시적 특성과 화학 조성을 알아보고 그에 따른 연관성을 알아보았다. 또한 권역에 따른 특성에 대하여 고찰하였다. 연구 대상은 경기, 충청, 경상권역 25개소에서 출토된 1,819점으로 이 중에서 화학 조성 분석은 537점을 실시하였다. 조선시대 유리구슬은 크게 둥근형, 코일형, 꽃잎형, 연주형, 납작형, 대추형과 표주박형 구슬 등의 형태가 나타난다. 색상은 크게 갈색계(갈색, 담황색), 청색계(청록색, 벽색, 감청색), 백색계(무색, 백색), 녹색계(녹색, 녹청색, 녹갈색) 등이 나타난다. 갈색이 가장 많은 수량을 차지하고 다음으로 청록색과 벽색이 주로 확인된다. 조선시대 유리구슬 제작기법은 대표적으로 말은 기법이 확인된다. 유리구슬의 융제는 주로 K₂O가 사용되었고, 포타쉬유리군, 알칼리혼합유리군 등이 가장 많은 수량을 차지한다. 안정제는 융제의 종류에 따라 다르긴 하나 주로 CaO와 Al₂O₃가 사용되었다. 포타쉬유리군과 포타쉬납유리군은 HCLA계, 알칼리혼합유리군은 HCA계. 이와 반대로 납유리군은 LCA계에 속한다. 색상과 형태의 연관성으로 갈색계와 청색계는 둥근형이 가장 많으며 청색계는 코일형이 두드러지게 나타난다. 녹색계와 무색계도 코일의 비중이 높고 백색은 꽃잎형의 비중이 높다. 형태와 화학 조성에 대한 연관성으로 둥근형, 꽃잎형, 연주형은 포타쉬유리군이, 코일형과 납작형은 알칼리혼합유리군의 수량이 많다. 색상과 화학조성의 연관성으로 각 색상의 착색제에 대하여 알아보았다. 갈색과 백색은 Fe, 담황색은 Ti, Fe가 착색제로 작용하였다. 감청색은 Co가, 벽색과 청록색, 녹색, 녹청색은 Fe와 Cu가 작용하였으며, 무색은 착색제의 성분함량이 대체적으로 낮은 편이다.

• 한국결정성장학회지
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• 제32권1호
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• pp.7-11
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• 2022

한미보석감정원은 최근에 5개의 투명한 합성 모이사나이트를 검사했다. 그 샘플들은 라운드 브릴리언트 컷의 무색, 핑크, 황색, 청색, 적색 컬러와 0.93~0.96 ct 중량을 가지고 있었다. FT-IR과 Raman 분석 결과 합성 모이사나이트임을 확인하였고, 확대검사 결과 무색을 제외한 나머지 샘플에서 코팅의 흔적이 발견되었다. EDXRF 분석 결과 무색 샘플을 제외한 모든 샘플의 코팅부분에서 Ca, Ti, Co의 미량원소가 검출되었다. 무색 샘플의 Raman 분석에서 탄소 원자의 sp³ bonding에 의해 생성되는 1332 cm^-1 또는 graphite와 관련된 sp² bonding에 의해 생성되는 ~1550 cm^-1는 발견되지 않았다. 무색 샘플의 SEM 이미지에서도 코팅의 흔적은 발견되지 않았으나, TEM 이미지에서 3~8 nm의 코팅층의 존재가 발견됐다. EDX line 프로파일과 EDX elements map을 통해 무색 샘플의 코팅층을 구성하는 원소는 C, Si, O로 추정된다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집
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• pp.177-180
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• 2002

Thickness dependence of crystallographic orientation of diol based sol-gel derived PZT(52/48) films on dielectric and piezoelectric properties was investigated The thickness of each layer by one time spinning was about 0.2 $\mu\textrm{m}$, and crack-free films was successfully deposited on 4 inches Pt/Ti/SiO$_2$/Si substrates by 0.5 mol solutions in the range from 0.2 $\mu\textrm{m}$ to 3.8 $\mu\textrm{m}$. Excellent P-E hysteresis curves were achieved without pores or any defects between interlayers. As the thickness increased , the (111) preferred orientation disappeared from 1$\mu\textrm{m}$ to 3 $\mu\textrm{m}$ region, and the orientation of films became random above 3 $\mu\textrm{m}$. Dielectric constants and longitudinal piezoelectric coefficient d$\_$33/, measured by pneumatic method were saturated around the value of about 1400 and 300 pC/N respectively above the thickness of 0.8 7m. A micromachined piezoelectric cantilever have been fabricated using 0.8 $\mu\textrm{m}$ thickness PZT (52/48) films. PZT films were prepared on Si/SiN$\_$x/SiO$_2$/Ta/Pt substrate and fabricated unimorph cantilever consist of a 0.8 fm thick PZT layer on a SiNx elastic supporting layer, which becomes vibration when ac voltage is applied to the piezoelectric layer. The dielectric constant (at 100 kHz) and remanent polarization of PZT films were 1050 and 25 ${\mu}$C/$\textrm{cm}^2$, respectively. Electromechanical characteristics of the micromachined PZT cantilever in air with 200-600 $\mu\textrm{m}$ lengths are discussed in this presentation.