• Title/Summary/Keyword: 결정성장억제

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실시간 비저항 측정을 통한 N-doped $Ge_2Sb_2Te_5$ 박막의 결정화에 대한 연구

  • Lee, Do-Gyu;Do, Gi-Hun;Son, Hyeon-Cheol;Go, Dae-Hong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.136-136
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    • 2010
  • $Ge_2Sb_2Te_5$ (GST)는 광학 스토리지 및 PRAM(Phase-change Random Access Memory)에 적용 가능한 대표적인 상변화 물질이며 상변화 거동에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 차세대 비휘발성 메모리로 각광을 받고 있는 PRAM의 경우 저전력 그러나 향후 고집적, 고성능 PRAM 소자구현을 위해서는 Reset 전류 감소를 통한 소비 전력 감소, 인접 셀간의 'cross talking'을 방지할 수 있는 열적 안정성 개선 등의 문제점들을 해결해야 한다. GST 물질의 전기적, 열적 특성을 조절하여 이러한 문제를 해결하기 위하여 GST 물질에 이종의 원소를 첨가하는 연구가 활발히 진행되고 있으며, 특히 질소 첨가에 의해 결정 성장 억제를 통한 결정화 온도 증가, 결정질의 저항 증가 등의 보고가 있었다. 본 연구에서는 질소를 첨가한 N-doped $Ge_2Sb_2Te_5$ (NGST) 박막의 상변화 거동을 규명하고 GST 박막과 비교하여 첨가된 질소의 영향을 분석하고자 한다. D.C Magnetron sputtering 방법으로 증착된 GST와 NGST 박막을 등온으로 유지하여 각 온도별로 열처리 시간 증가에 따른 비저항을 실시간으로 측정하여 GST와 NGST 박막의 상분율을 계산하고 Kissinger 모델을 이용하여 effective activation energy ($E_a$)를 구하였다. GST와 NGST 박막의 $E_a$는 각각 $2.08\;{\pm}\;0.11\;eV$$2.66\;{\pm}\;0.12\;eV$로 계산되었다. 따라서 첨가된 질소에 의해 NGST 박막의 결정화를 위하여 GST 박막의 경우보다 더 큰 활성화 에너지가 필요하다.

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C2H5OH-CH2OHCH2OH-Ca(OH)2-CO2계에서의 비정질탄산칼슘의 결정화 연구

  • Kim, Hwan;Ahn, Ji-Whan
    • Proceedings of the Korea Association of Crystal Growth Conference
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    • 1996.06b
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    • pp.3-27
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    • 1996
  • 분체의 입자 배열이 불규칙한 경우뿐만 아니라 입자 크기가 극미세하여 X선회절분석이 불가능한 경우에도 비정질물질이라 한다. 수용액 속에서 이런 비정질 물질을 합성하기 위해서는 합성용액의 과포화도를 높여 계속 유지시킴에 따라 극미세 1차핵 생성의 지속적인 유도에 따른 입자 성장을 최대한 억제시켜야만 한다. 본 연구에서는 흡습제, 칼슘제 및 식품 첨가제 등으로 이용되는 비정질 탄산칼슘을 계에서 합성하고, 이때 생성된 비정질 상태의 겔을 수용액 환경을 변화시켜가면서 따라 결정화를 유도하고 탄산칼슘의 동질이상을 관찰하였다. CO2의 유속을 11/min, 교반속도를 600rpm으로 고정시키고, Ca(OH)2의 양을 10g에서 50g까지 변화시켜가면서 겔 상태의 비정질 탄산칼슘을 합성하였다. 이때 전기전도도는 CO2의 용해와 더불어 Ca(OH)2의 용해도가 증가함에 따라 변화하였으며, 반응종반부에는 겔화가 시작될 때까지 거의 일정하였다. 따라서, 이러한 사실들로부터 현탁액 내에서의 전기전도도의 변화는 Ca이온의 영향을 받는 것으로 사료된다. 비정질 탄산칼슘은 수용액에서 불안정하여 CO2 가스를 방출하면서 급격히 결정화되는데, 본 연구에서는 Ca(OH)2의 양을 20g으로 하여 위의 방법에 의해 얻어진 겔을 수용액의 종류와 농도 및 결정화 온도, 교반속도를 달리하면서 결정화시켰다. 교반속도를 100rpm으로 하여 물의 온도변화에 다라 결정화시킨 경우 전 온도범위에서 칼사이트상이었으며, 물의 온도가 5$^{\circ}C$일 경우에는 미세한 입자들이 응집된 형태였으나, 그 외의 온도변화조건에서는 모두 평균입경 0.4$\mu\textrm{m}$정도의 비교적 균일하 능면체 형태였다. 또한 교반속도를 500rpm으로 증가시켰을 경우에는 8$0^{\circ}C$에서 침상의 아라코나이트가 소량생성되었음을 SEM사진으로 관찰할 수 있었으며, 소량의 바테라이트도 혼재되어 결정화되었음을 XRD결과로 알 수 있었다. 교반속도를 100rpm으로 한 NH4Cl 0.5mol/l 수용액에서는 입자의 형태와 크기가 불규칙한 칼사이트로 결정화되었으며, MgCl2 0.05mol/l 수용액의 경우에는 순수한 H2O의 경우에서와는 달리 2$0^{\circ}C$에서는 모서리가 무딘 매우 균일한 크기의 칼사이트 입자가 관찰되었으며, 6$0^{\circ}C$부터는 아라고나이트가 생성됨을 관찰할 수 있었다. 따라서, 고온(8$0^{\circ}C$)의 농도 MgCl2 수용액(0.1, 0.2 mol/l)에서 교반속도를 높여(800rpm) 겔을 결정화시킨 결과 아라고나이트의 생성수율이 증가되는 것을 확인할 수 있었다.

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Single crystal growth of syntheric emerald by reflux method of temperatute gradient using natural beryl (천연베릴을 이용한 온도구배 환류법에 의한 합성 Emerald 단결정 육성)

  • 최의석;김무경;안영필;서청교;안찬준;이종민
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.8 no.4
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    • pp.532-538
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    • 1998
  • Emerald ($3BeO{\cdot}Al_2O_3{\cdot}6SiO_2:Cr^{3+}$) single crystal was grown by temperature gradient reflux method with using Korean natural beryl. The flux of lithium-molibudenium-vanadium oxide system was made by means of mixing the 2 sort of flux which were differently melted $Mo_3-Li_2O$ and $V_2O_5-Li_2O$ each other. The optimum composition of flux was 3 mole ratio of molibudenium. vanadium oxides to lithium oxide ($(MoO_3+V_2O_5)/Li_2O$), flux additives were substituted more less then 0.2 mole% of $K_2O$ or $Na_2O$ to the $Li_2O$ amount. The melting concentration of mixing beryl material was 3~10% content to the flux, that of $Cr_2O_3$ color dopant was 1% to the beryl amount. In the crystal growing apparatus with temperature gradient in the 3 zone furnace which was separated into the block of melt, growth and return, the solution have got to circulate continuously between $1100^{\circ}C$ and $1000^{\circ}C$ in steady state. When thermal fluctuation was treated to during 2 hrs once on a day at 950~$1000^{\circ}C$ in growth zone, the supersaturation solution was maintained, controled and emerald single crystal can be grown large crystal which was prevented from the nucleation of microcrystallite. The preferencial growth direction of hexagonal columnar emerald single crystal was the c(0001) plane of botton side and vertical to the m(1010) plane of post side.

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Secondary Recrystallization Behavior in Mechanically Alloyed ODS NiAI (기계적 합금화한 ODS NiAI의 이차 재결정화 거동)

  • Eo, Sun-Cheol
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.6 no.12
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    • pp.1248-1256
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    • 1996
  • Ni 및 AI단원소 분말을 혼합하여 attrition mill을 사용하여 분위기 속에서 기계적 합금화 NiAI 기 산화물 분산강화 금속간화합물을 제조하였다. 제조된 분말은 여러 가지 다른 미세조직을 얻기 위하여 각기 다른 공정으로 열간성형을 하였으며, 연이어 이차 재결정 조직을 얻기 위한 가공열처리(thermomechanical treatment)를 실시하였다. 이차 재결정이 일어날 수 있는 선수조건으로서의초기 미세조직과 가공열처리와의 상관관계를 조사하였다. 정상 결정립 성장의억제와 접합조직의 존재가 이차 재결정을 일으키기 위한 필요조건으로 판명되었다. 이 재료에 있어서, 잔류 변형에너지를 공급할 수 있고 결정립을 미세화 할 수 있는 특정 공정하에서 항온 열처리 후 이차 재결정이 생성됨을 알 수 있었다.

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Sintering Characteristics of ZnO Fabricated by Spark Plasma Sintering Process for High Temperature Thermoelectric Materials Application (고온용 ZnO계 열전 재료의 방전플라즈마 소결 특성 및 미세구조)

  • 심광보;김경훈;홍영호;채재홍
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.40 no.6
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    • pp.560-565
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    • 2003
  • M-doped (M=Al, Ni) ZnO thermoelectric materials were fully densified at low temperatures of 800∼1,000$^{\circ}C$ and their sintering characteristics and microstructural features were investigated. Electron microscopic analysis showed that the addition of NiO promoted tile formation of solid solution and caused actively grain growth. The addition of A1$_2$O$_3$ prevented the evaporation of pure ZnO at grain boundaries and suppressed the grain growth by the formation of secondary phase. In case of the addition of A1$_2$O$_3$ together with NiO, the specimen showed an excellent microstructure and also the SEM-EBSP (Electron Back-scattered Diffraction Pattern) analysis confirmed that it shows a superior grain boundary distribution to the others specimens. These microstructural characteristics induced by the addition of A1$_2$O$_3$ together with NiO may increase the electrical conductivity by the increase in carrier concentration and decrease the thermal conductivity by the phonon scattering effect and, consequently, improve the thermoelectric property.

Natural Convection Heat Transfer in Rectangular Air Enclosures With Adiabatic and Isothermal Horizontal Boundary Conditions (단열 및 등온수평 경계조건을 갖는 직각 밀폐용기내 공기의 자연대류 열전달)

  • 이진호;김무현;모정하
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.14 no.1
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    • pp.207-213
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    • 1990
  • Natural convection heat transfer in rectangular air enclosure was studied interferometrically and numerically for the use of adiabatic and constant temperature horizontal boundary conditions. In the isothermal horizontal boundary case with the temperature difference ratio, .DELTA. $T_{v/}$.DELTA. $T_{H}$ .simeq. 1 temperature distribution in the enclosure is strongly stratified and the average Nusselt Number is higher than that of adiabatic horizontal boundary case.ase.

Grain growth behavior of porous Al2O3 with addition of La2O3 prepared via freeze-casting (동결주조로 성형한 La2O3가 첨가된 Al2O3 다공체의 소결 중 입자성장 거동)

  • Kim, Sung-Hyun;Woo, Jong-Won;Jeon, Sang-Chae
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.32 no.6
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    • pp.231-238
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    • 2022
  • To secure the mechanical strength of porous Al2O3 ceramics, which can be utilized for filters and catalyst supports is essential for their functionality and durability. Superior mechanical strength would be obtained by tailoring the densification and grain growth during sintering. This study deals with grain growth behavior of a freeze-casted Al2O3 with addition of La2O3. In a temperature range between 1400 and 1600℃, variations of average grain size with sintering time and temperature were observed and analyzed with Gtn-G0n = kt and with k = k0exp(-Ea/RT). As a result, n value and activation energy (Ea) for grain growth were calculated as 3 and 489.09 kJ/mol, respectively. These commonly confirms retardation effect of the La addition during sintering of Al2O3 porous structure. More accurate analysis on the La effect can be followed to provide useful guidance for the selection of additives for better mechanical strength in Al2O3 porous structures.

Measurement of Minimum Inhibitory Concentration of Toxic Chemicals against Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus (유해 화학물질 처리에 의한 녹농균과 포도상구균의 성장저해최소농도 측정)

  • Jiseon An;Jingyeong Kim;Jae Seong Kim;Chang-Soo Lee
    • Clean Technology
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    • v.29 no.2
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    • pp.135-144
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    • 2023
  • Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus are the two most frequently encountered pathogens responsible for chronic wound infections, often coexisting in such cases. These infections exhibit heightened virulence compared to single infections, leading to unfavorable patient outcomes. The interaction among microorganisms within polymicrobial infections has been shown to exacerbate disease progression. Polymicrobial infections, prevalent in various contexts such as the respiratory tract, wounds, and diabetic foot, typically involve diverse microorganisms, with Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus being the most commonly identified pathogens. This study aimed to compare the growth patterns of bacteria under a concentration gradient of toxic chemicals, focusing on a Gram-negative strain of Pseudomonas aeruginosa and a Gram-positive strain of Staphylococcus aureus. The minimum inhibitory concentration (MIC), which signifies the concentration at which bacterial growth is inhibited, was determined by performing broth microdilution and assessing the bacteria's growth curves. The growth curves of both Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus were confirmed, and the exponential growth phases were applied to calculate the doubling times of bacteria. The MIC value for each toxic chemical was determined through broth microdilution. These results allowed for the identification of disparities in growth rates between Gram-positive and Gram-negative bacteria, as well as differences in resistance to individual toxic substances. We expect that this approach has a strong potential for further development towards the innovative treatment of bacteria-associated infections.

Study of relationship between diameter of carbon nanotubes and surface morphology of $Al_2O_3$ supporting layer

  • Kim, Su-Yeon;Song, U-Seok;Choe, Won-Cheol;Jeong, U-Seong;Jeon, Cheol-Ho;Park, Jong-Yun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.72-72
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    • 2010
  • 탄소나노튜브(carbon nanotubes : CNTs)는 뛰어난 전기적, 물리적인 특성을 가지고 있기 때문에 다양한 분야에서 이를 활용하려는 노력들이 활발히 이루어지고 있다. CNTs의 전기적인 특성은 직경에 의해 결정되므로, 직경을 균일하게 제어하는 일이 CNTs를 기반으로 한 전자소자 응용에 가장 중요한 사항이라 할 수 있다. 일반적으로 화학기상증착법(chemical vapor deposition, CVD)으로 합성된 CNTs의 직경은 촉매의 크기에 의존하기 때문에, 촉매의 크기를 제어하기 위한 다양한 연구들이 활발히 진행되고 있다[1-3]. 하지만 CNTs의 성장온도 근처에서 촉매 입자는 표면 확산(surface diffusion)에 의해 응집(agglomeration)되기 때문에 작고 균일한 크기의 촉매를 얻기 어렵다. 본 연구에서는 Si(001) 기판 위에 지지층(supporting layer)인 Al의 두께를 변화시켜 증착하고, 열적산화과정을 통해 $Al_2O_3$ 층을 형성한 후 Fe을 증착하여 CNTs를 합성하였다. $Al_2O_3$ 지지층과 Fe 촉매입자의 구조와 화학적 상태를 원자힘현미경 (atomic force microscopy, AFM), 주사전자현미경 (scanning electron microscopy, SEM), 투과전자현미경 (transmission electron microscopy, TEM), X-선 광전자 분광기(X-ray photoelectron spectroscopy)를 통해 분석하였고, 성장된 CNTs는 SEM, TEM, 라만 분광법 (Raman spectroscopy)을 통해 분석하였다. 그 결과, $Al_2O_3$ 층은 두께에 따라 각기 다른 표면 거칠기(RMS roughness)와 결정립(grain)의 크기를 갖게 되며, 이러한 표면구조가 Fe 촉매입자의 표면확산에 의한 응집에 관여하여 CNTs의 직경에 영향을 미치는 것을 확인하였다. 또한 $Al_2O_3$ 지지층의 두께가 15 nm인 경우, Fe의 응집현상이 억제되어 좁은 직경분포를 지닌 고순도 단일벽 탄소나노튜브(Single-walled CNTs)가 성장되는 것을 확인하였다.

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A Study on the Growth Behavior of $Y_2Ba_1Cu_1O_5$ Phase in Y-Ma-Cu-O System (Y-Ma-Cu-O계에서 $Y_2Ba_1Cu_1O_5$상의 성장거동에 관한연구)

  • Im, Dae-Ho;Song, Myeong-Yeop;Park, Jong-Hyeon;Lee, Hui-Gyun;Won, Dong-Yeon;Hong, Gye-Won
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.4 no.8
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    • pp.870-876
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    • 1994
  • In order to investigate the growth behavior of $Y_{2}Ba_{1}Cu_{1}O_{5}$(211) particles in $Y_{1}Ba_{2}Cu_{3}O_{7-\delta}$(123), 123 samples were quenched in air after heat treatment on polycrystal and single crystal MgO substrates at $1100^{\circ}C$ for various periods. 211 grains grew with the increase in holding time. The growth of 211 grains was faster on the polycrystal MgO substrate than on the single crystal MgO substrate. In the samples with the compositions of 211+xCuO($0.2\le X \le 0.8$), the growth rate of 211 grains increased with the increase in CuO content. In the sample with x=0.6 the largest 211 grains were observed. 211 grains in the $Y_{2}Ba_{1}Cu_{1.8}Sn_{0.1}O_{5+\delta}$ samples were distributed very finely and homogeneously. The retarding effect of $SnO_2$ addition on the growth of 211 grain appeared more pronounced in a CuO melt than in a $BaCuO_{2}$+ CuO melt.

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