• 한국재료학회지
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• 제7권8호
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• pp.694-700
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• 1997

TiC(001) 면위에 Mg 금속을 단원자층으로 증착시킨 후 산화 및 열처리 과정을 거쳐서 MgO 초박막을 성장시키고, 성장된 MgO 막의 전자상태 및 표면포논을 UPS, XPS 및 HREELS를 사용하여 측정하였다. 전도성 기판위에 epitaxial 산화물막을 성장시킨 후 성장된 막의 전자구조 및 표면포논을 측정함으로써 벌크에서 분리된 2차원적 특성을 갖는 '표면 모델'의 물성을 연구하고자 하였는데, 이러한 '표면모델'은 잘 배열된 원자구조를 얻을 수 있고 두께가 충분히 얇아서 전하축적을 피할 수 있기 때문이다. 기판으로는 MgO와 같은 암염형 결정구조를 갖고 있고, 격자상수 차이가 2.6% 로서 매우 작으며, 비저항이 매우 낮은 전이 금속 탄화물 중의 하나인 TiC(001) 면을 사용하였다. TiC(001)면에 증착된 MgO층의 UPS He-l 스펙트럼을 측정한 결과 O2p및 XPS스펙트럼은 열처리를 전후로 하여 변하지 않았으며, 이로부터 상온에서 산소의 확산만으로 MgO 상이 형성됨을 알 수 있었다. MgO초박막의 표면 포논을 HREELS를 사용하여 검출하였다. 거시적 포논중에서 F-K 파 및 Rayleigh 모드가 관찰되었는데, F-k파는 MgO막의 2차원성으로 인하여 벌크의 경우보다 높은 진동 에너지를 갖고 있었고 Rayleigh모드는 벌크 MgO와 유사한 분산관계를 보였다. 미시적 포논중에서 Wallis(S/sub 2/)모드가 측정되었는데, 그 진동에너지는 벌크에서와 같고 off-specular방향에서도 소멸되지 않았다.

• 공업화학
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• 제3권4호
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• pp.717-721
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• 1992

공침법으로 제조한 vanadium molybdate와 copper molybdat촉매의 기계적 혼합물과 $V_2O_5$와 $MoO_3$의 기계적 혼합물을 아크로레인의 선택 산화반응용 촉매로 사용하여 각각의 금속산화물 사이의 상승효과에 대하여 고찰하였다. 반응실험 결과 혼합촉매를 사용한 경우 아크로레인의 전화율과 아크릴산의 수율이 증가하였으며 이는 remote control mechanism으로 설명할 수 있었다. 열중량 분석결과 혼합촉매에서 격자산소가 방출됨을 확인할 수 있었다.

• 한국진공학회지
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• 제1권1호
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• pp.88-95
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• 1992

고분해능 저에너지 전자회절법(HRLEED)을 이용하여 O/W(110) 표면의 산소흡착층 의 정돈된 p(2 $\times$ 1) 구조가 보이는 2차원 연속적인 상전이계에관한 임계지수 연구를 보고 한다. 이 구조의 (1/2 0) 초격자 회절점의 세기 및 모양을 온도에 대한 함수로 구하여 Tc=708.765K에서 감수율 및 요동상관거리가 차수법칙(power law)에 따르는 발산을 보이는 것이 관측되었다. 이로부터 구한 임계지수는 $\beta$=0.19$\pm$0.05, $\Upsilon=1.48pm$0.34, v=1.23$\pm$0.27 그 리고 η=0.38$\pm$0.12이다. 이들 비보편성을 갖는 임계지수들은 이 계를 지배하는 입방이방성 (cubic anisotropy)를 갖는 2차원 XY 모델로 이해된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.79-79
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• 2011

사파이어 기판에 성장된 ZnO 박막을 급속 열처리 하여 열처리 효과가 박막의 특성에 미치는 영향을 분석하였다. ZnO 박막은 RF 마그네트론 스퍼터 증착법으로 $500^{\circ}C$에서 성장하였고, 성장 된 시료를 산소 분위기에서 $600^{\circ}C{\sim}900^{\circ}C$로 온도 변화를 주어 3분 동안 열처리를 하였다. Hall 효과 분석에 의한 ZnO 박막의 전자 이동도 특성은 열처리 온도가 증가함에 따라 점차 증가하는 경향을 나타내어, $900^{\circ}C$ 열처리의 경우 23 $cm^2$/Vs의 가장 높은 값을 보였다. 한편 X-ray 회절 분광법에 의한 ZnO 박막의 (002) peak를 분석한 결과 열처리 온도가 증가함에 따라 peak의 세기는 증가하고 그 반치폭이 점차 감소함으로써 시료의 결정학적 특성이 향상됨을 확인 할 수 있었다. 이와 같이 열처리 온도에 따라 전기적 결정학적 특성이 향상되는 이유는 ZnO 박막에 존재하는 native defect들이 열적으로 passivation되고, 결정격자들의 배열이 열에너지에 의해 안정화 되면서 나타나는 현상으로 풀이 된다. 이와 함께 본 연구에서는 ZnO 박막의 열처리 온도 변화에 따른 광학적 특성 변화에 대해서도 보고할 예정이다.

• 한국재료학회지
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• 제10권12호
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• pp.831-837
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• 2000

고분자전해질형 연료전지에서 촉매의 활성을 증가시키기 위하여 기존에 사용되고 있는 백금과 전이금속인 chromium, nickel과의 합금을 제조하였다. XRD를 이용하여 합금의 구조가 $33^{\circ}$에서 superlattice line을 가지고 있는 것으로 보아 face centered cubic 구조를 가진 ordered alloy로 이루어졌다는 것을 알 수 있었다. 열처리 온도가 증가할수록 합금의 입자 크기는 증가하였으며, 결정 격자 상수는 감소하였다. 전지성능테스트, cyclic voltammogram 등을 통하여 mass activity, specific activity, Tafel slope, 개회로 전압을 측정한 결과, 합금촉매의 활성이 순수한 백금촉매보다 크게 향상되었음을 알 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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• pp.43-46
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• 2006

본 연구는 페라이트의 Fe 양이온 일부를 Ni, Mn, Co등으로 치환하여 M-ferrites를 제조하여 열화학적 2단계 물 분해 반응의 특성을 비교 평가하였고, XRD, SEM, GC등의 분석으로 각 금속산화물의 특성을 확인하였다. M-ferrites는 고상법으로 제조하였다. 각각의 M-ferrites에 대한 열적환원은 1573K에서 진행하였고 물 분해 반응은 1273K에서 실시하였다. 이 반응에서 생성된 가스는 전량 포집하여 GC를 통해 분석하였다. 반응 전후의 시료에 대하여 SEM, XRD를 분석하여 GC결과와 함께 금속산화물의 산화환원반응 특성을 고찰하였다. 그 결과로서 물 분해 반응 후 M-ferrite (M=Co, Ni, Mn)의 생성을 XRD를 통하여 확인할 수 있었고, 물 분해 반응과의 비교결과 격자상수의 증대가 M-ferrite내의 산소의 환원에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. SEM결과에서는 4cycle의 물 분해 반응 후 Mn-ferrite의 심한 sintering 현상을 확인 할 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제32권8호
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• pp.339-344
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• 2022

The lattice oxygen mechanism (LOM) is considered one of the promising approaches to overcome the sluggish oxygen evolution reaction (OER), bypassing -OOH^* coordination with a high energetic barrier. Activated lattice oxygen can participate in the OER as a reactant and enables O^*-O^* coupling for direct O₂ formation. However, such reaction kinetics inevitably include the generation of oxygen vacancies, which leads to structural degradation, and eventually shortens the lifetime of catalysts. Here, we demonstrate that Se incorporation significantly enhances OER performance and the stability of NiFe (oxy)hydroxide (NiFe) which follows the LOM pathway. In Se introduced NiFe (NiFeSe), Se forms not only metal-Se bonding but also Se-oxygen bonding by replacing oxygen sites and metal sites, respectively. As a result, transition metals show reduced valence states while oxygen shows less reduced valence states (O^-/O₂^2-) which is a clear evidence of lattice oxygen activation. By virtue of its electronic structure modulation, NiFeSe shows enhanced OER activity and long-term stability with robust active lattice oxygen compared to NiFe.

• 공업화학
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• 제30권6호
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• pp.757-761
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• 2019

고정층 상압 유통식 반응기를 사용하여 M(1)-Ni(5)/AlCeO₃ (M = La, Ce, Y) 촉매상에서 메탄의 부분 산화 반응을 수행하여 수소의 수율을 조사하였다. XRD 분석으로 반응 전과 반응 후의 환원된 La(1)-Ni(5)/AlCeO₃ 촉매의 결정상 특성피크를 조사하였고 FESEM과 EDS 분석으로 La, Ni, Ce 금속 입자가 촉매 표면상에 균일하게 분포하고 있음을 조사하였다. XPS 분석으로 촉매 표면상에 O^2-, O₂^2-의 산소와 Ce³⁺, Ce⁴+, La³⁺, Ni²⁺ 등의 이온이 존재함을 알 수 있었고, Ni(5)/AlCeO₃ 촉매에 1 wt%의 La를 첨가하면 Ni2p_3/2과 Ce3d_5/2의 원자가 각각 52.7과 6.3%로 증가하였다. La(1)-Ni(5)/AlCeO₃ 촉매상에서 수소의 수율은 89.1%이었으며, M(1)-Ni(5)/AlCeO₃ (M = Ce, Y)보다 매우 우수하였다. AlCeO₃이 산소와 반응하여 만들어진 CeO₂의 Ce⁴⁺ 이온이 La³⁺로 치환됨으로서 격자에 산소 빈자리를 만들고 strong metal-support interaction (SMSI) 효과로 Ni 원자의 분산을 증가시켜 수소 수율를 향상시켰다.

• 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.

• 한국결정성장학회지
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• 제21권4호
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• pp.175-180
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• 2011

이종 원자가를 가시는 Cu의 도핑이 LSM에 미치는 영향을 구조적인 분석과 열팽창계수를 통해서 고찰하였다. 고상반응을 이용하여 $La_{0.8}Sr_{0.2}Mn_{1-x}Cu_xO_3$($0{\leq}x{\leq}0.3$)음 제조하였으며, Cu의 도핑 함량에 따른 결정구조 및 열팽창계수를 확인하였다. Cu 함량이 증가함에 따라서 격자상수외 열팽창계수가 감소하는 경향을 나타냈지만, x = 0.3인 경우에는 증가 하였다. 이러한 격자상수와 열팽창계수의 변화는 Cu 이온의 B-site에서의 Mn 자리에 치환될 때 $0{\leq}x{\leq}0.2$의 범위에서는 $Cu^{3+}$의 존재로 인한 이온 반성의 감소에 의한 것으로 판단되었고, x=0.3인 경우에는 $Cu^{2+}$와 $Mn^{4+}$의 존재로 인한 산소 공공의 증가에 기인한 것이었다.