• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.497-498
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• 2011

나노입자는 벌크 재료와는 다른 광학적, 전기적, 촉매적 특징 때문에 최근 많은 연구가 이루어지고 있다. 나노유체의 성질은 나노입자의 크기와 형상, 분산성등과 같은 여러 요인에 의해서 결정되어진다. 이러한 나노입자의 특징 때문에 여러 응용분야에서 활용되어지고 있다. 예를 들면, 일반 유체에 나노입자를 분산시키면, 열전도도와 대류열전달효과가 증대되어 진다. 이러한 나노유체의 제조법으로는 크게 두 가지로 분류되어 있다. 투스텝법은 환원법 혹은 기계적으로 제작한 나노입자를 일반 유체에 혼합시킨 후 분산을 시켜 제조하는 제조법이다. 원스텝법은 투스텝법과는 달리 한번에 나노유체를 제조하는 제조법이다. 일반 유체에서 나노유체를 제조함과 동시에 분산을 시켜서 제조한다. 최근, 유체내에서 나노유체를 제조함과 동시에 분산을 시켜 나노유체를 제조하는 새로운 기술인 유체 플라즈마법이 개발되었다. 하지만, 유체 플라즈마의 일반적인 거동과 해석이 명확하게 규명되지 않은 상태이다. 본 연구에서는 유체 플라즈마의 발생 메카니즘 규명을 위한 방전 시간, 전압, 단극 직류 전력, 극간거리에 따른 유체 플라즈마의 특징을 OES와 오실로스코프를 이용하여 측정하였다. 또한, 제조된 나노유체의 특징을 UV-vis nir spectropgotometer, HR-TEM, zeta-potential, EDS, ICP-OES, KD2 pro and lambda로 측정하였다. 유체 플라즈마를 각 조건에 따라 발생시켰고, 나노유체를 성공적으로 제조하였다. 유체 플라즈마의 주요 발생 원소는 산소와 수소이온으로 측정되었다. 유체 플라즈마의 강도는 전기에너지가 증가함에 따라서 증가함으로 측정되었다. 제조된 나노입자의 크기는 유체 플라즈마의 강도가 증가함에 따라서 감소하였고, 대부분의 나노입자의 형상은 구형으로 제조되었다. 나노유체의 분산안정성 또한 유체 플라즈마의 강도가 증가함에 따라서 증가하였다. 직경이 $18.1{\pm}5.0$ nm인 나노유체의 열전도도는 3%로 측정되었다. 유체 플라즈마에 의한 나노유체의 제조 메카니즘을 다음과 같이 제안한다. 유체내에서 전기에너지 인가에 따른 이온과 전자의 흐름은 유체 플라즈마를 발생시킨다. 기본 유체는 물이므로 유체 플라즈마의 주요 발생 원소는 수소와 산소이며, 인가되는 전기에너지량이 증가함에 따라서 이온과 전자의 흐름이 증가됨으로서 유체 플라즈마의 강도가 증가함으로 추측한다. 유체 플라즈마 발생은 전자의 흐름과 관계되어진다. 따라서, 유체내에 존재하는 전구체에 전자가 제공되어짐에 따라서 금 입자를 환원시켜 입자가 형성된다. 또한, 유체 플라즈마는 나노입자를 음전하로 대전시켜 분산안정성의 확보가 되는 것으로 추측되어진다.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2016.03a
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• pp.32-36
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• 2016

단일금속 나노입자에 비해 나노합금입자는 발광이나 촉매력과 같은 여러 특징들이 더 뛰어나게 나타난다고 잘 알려져 있다. 이에 따라 실험적인 연구뿐 아니라 이론적으로도 나노합금입자의 특성과 구조를 밝히려는 노력이 이루어지고 있다. 그러나 대부분의 연구는 자유공간을 상정하여 진행되고 있어, 갇힌 공간 속의 입자에 대한 연구는 부족한 실정이다. 이러한 배경으로 본 연구에서는 Sutton-Chen (SC) 포텐셜을 주요 이론으로 하여, 복제교환분자동력학(replica exchange molecular dynamics, REMD) 모의실험을 통해 가두는 공간의 크기에 따라 금-팔라듐 나노합금입자(Au17Pd17)의 구조와 특성이 어떻게 달라지는지 EDISON에 등록된 metal_alloy 프로그램(molecular dynamics simulation of metal alloy nano-cluster)을 사용해 살펴보았다. 결과적으로 입자가 상전이 이전의 낮은 온도에서 존재하면, 둘러싼 공간의 크기와 무관하게 안정한 구조의 중심에 항상 팔라듐 원자가 위치한다는 것이 확인되었다. 또, 가두는 공간의 크기마다 상전이가 일어나는 온도 구간의 차이가 나타났으며, 작은 공간에 갇힌 입자일수록 입자의 최대 직경이 작아지면서 상대적으로 높은 에너지를 가지는 구조를 형성하였다. 이는 입자가 존재하는 공간이 좁을수록 에너지의 증가를 통하면서 최대한 공간을 활용할 수 있는 구조를 선택하는 것으로 보인다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.231.2-231.2
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• 2015

본 연구에서는 나노갭 소자에 미세유체 수직 이중층을 도입하여 상층에 존재하는 금나노입자를 검출하였다. 형성된 수직 이중 층의 상층에는 검출물질을 주입하였고 하층에는 검출물질과 소자 표면의 전극을 분리 시킬 수 있는 용액을 주입하였다. 수직 이중층의 형성은 크로노암페로메트리(Chronoamperometry)을 이용하여 상층에 흘려준 electrochemical indicator 인 ferricyanide 용액의 전기화학 신호가 발생되지 않음을 통해서 확인하였다. 연속적인 수직 이중 층의 흐름에서 유전영동법을 이용하여 상층에 존재하는 금나노입자들을 나노갭전극으로 유도포획 하였고 이때 실시간으로 변하는 전류 값으로부터 금나노입자의 검출여부를 판단하였다.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.51 no.2
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• pp.136-140
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• 2007

By using the discrete-dipole approximation, we computed the extinction spectrum of a gold-silver alloy nanoparticle. We have examined how the surface plasmon resonance changes with respect to the variation in the composition of the alloy particle. As the fraction of silver increases for a 10nm particle, the peak position of the extinction spectrum blue-shifts linearly. The intensity of the peak however increases exponentially with increasing the silver fraction. These results are in accord with the previous experimental results.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.447-447
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• 2013

최근 전자산업의 발전으로 차세대 디스플레이 소자로 산화물반도체가 주목받고 있다. 산화물 반도체는 저온공정, 높은 이동도 및 투과율을 가지기 때문에 이러한 공정이나 물성 측면에 있어 기존의 a-Si, LTPS 등을 대채할 만한 소자로서 연구가 활발이 이루어지고 있다. 특히 고해상도 및 고속구동이 진행됨에 따라 높은 이동도의 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 IGZO 산화물 반도체 박막트랜지스터의 이동도 개선을 위해 나노입자를 사용하였다. 게이트전극으로 사용된 Heaviliy doped P-type Si 기판위에 200 nm의 SiO2 절연층을 성장시킨 후, 채널로 작동하기 위한 IGZO 박막을 증착하기 전에 10~20 nm 크기의 니켈, 금 나노입자를 부착시켰다. 열처리 온도는 $350^{\circ}C$, 90분동안 진행하였고, 100 nm의 알루미늄 전극을 증착시켜 TFT 소자를 제작하였다. TFT 소자가 동작할 시, IGZO 박막 내부의 전자들은 게이트 전압으로 인해 하부로 이동하여 채널을 형성, 동시에 드레인 전압으로 인한 캐리어들의 움직임으로 인해 소자가 동작하게 된다. 본 연구에서는 채널이 형성되는 계면 부근에 전도성이 높은 금속 나노입자를 부착시켜 다수 캐리어인 전자가 채널을 통과할 때 전류흐름에 금속 나노입자들이 기여하여 전기적 특성의 변화에 어떠한 영향을 주는지 연구하였다. 반응시간을 조절하여 기판에 붙는 나노입자의 밀도 변화에 따른 특성과 다양한 크기(5, 10, 20 nm)를 갖는 금, 니켈 나노입자를 포함한 IGZO TFTs 소자를 제작하여 전달특성, 출력특성의 변화를 비교하였고, 실질적인 채널길이의 감소효율과 캐리어 이동도의 변화를 비교분석 하였다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.28 no.4
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• pp.383-396
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• 2017

The photothermal therapy is a method of cell ablation using the heat converted from the incident light by photothermal transducers. It offers a selective treatment to desired abnormal cells, in particular, tumor tissues. Among various photothermal agents, gold nanoparticles (Au NPs) have received enormous attention due to their unique physicochemical property over last two decades. In this review, we address research strategies and methods to improve treatment efficacy by organizing recent research works. We mainly focus on research works to enhance light-to-heat conversion via optimizing the morphology of Au NPs and related assemblies as well as the strategies to deliver Au NPs efficiently to specific targets. We also introduce convergence research efforts to combine Au NP-mediated photothermal treatment and other functions such as diagnostic capabilities and other therapeutic methods.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.32 no.1
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• pp.15-19
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• 2021

In this study, we studied a facile method for the synthesis of stable and nearly spherical gold nanoparticles using a tyrosine-rich peptide, Tyr-Tyr-Gly-Tyr-Tyr (YYGYY), as both the reducing and capping agent. The peptide coated spherical and polycrystalline gold nanoparticles with diameters from 3 to 15 nm were successfully synthesized by varying the concentration of the peptide and metal precursor under UV irradiation. The nanoparticles were then characterized by transmission electron microscopy (TEM), UV-Vis spectroscopy, scanning transmission electron microscopy-energy dispersive X-ray spectroscopy (STEM-EDS), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), and X-ray diffraction (XRD). Furthermore, the catalytic activity of gold nanoparticles was confirmed by the reduction of 4-nitrophenol to 4-aminophenol, in which the catalytic reaction rate constant was 7.3 × 10-3 s-1.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.29 no.6
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• pp.379-382
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• 2019

Synthesis of gold nanoparticles (NPs) made an aqueous environment via the reduction of HAuCl₄ by ascorbic acid (AC) with the surfactant of polyvinylpyrrolidone (PVP). Highly monodisperse gold particles with size ranges from 4 to 20 nm were prepared in high-yield by pH control. The synthesized gold nanoparticles were analyzed for structural and optical properties using transmission electron microscopy (TEM) and UV-vis spectroscopy. In this study, we could reveal that the prepared nanoparticles exhibited efficient surface-enhanced Raman scattering (SERS) properties, and their SERS activities depends on size.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.26 no.4
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• pp.515-519
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• 2015

Complexes composed of hydrogen tetrachloroaurate (III) trihydrate ($HAuCl_4{\cdot}3H_2O$) and DNA were first formed for the synthesis of gold nanoparticle using a DNA template, which were validated using UV-Vis spectroscopy. The morphology of complexes were also characterized by scanning electron microscopy (SEM). DNA-mediated gold nanoparticles were synthesized by the chemical reduction of DNA-Au(III) complexes using hydrazine ($N_2H_4$) and sodium borohydride ($NaBH_4$) as reducing agents. The effects of reducing agent types and their concentration on the formation of gold nanoparticles were investigated. The results showed that hydarazine was the most effective for the reduction of DNA-Au(III) complex. The DNA-mediated gold nanoparticles were characterized SEM, particle size analyzer (PSA), and transmission electron microscopy (TEM). Gold nanoparticles with 55~80 nm in diameter were formed by the aggregation of smaller gold nanoparticles (~nm), which was confirmed in the DNA matrix.

• Elastomers and Composites
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• v.43 no.4
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• pp.264-270
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• 2008

$\alpha$-D-mannosyl fullerene[$C_{60}$]-functionalized gold nanoparticle films were selfassembled using the layer-by-layer method on the reactive of glass slides functionlized with 3-aminopropyltrimethoxysilane. The functionalized glass slides were alternately soaked in the solutions containing $\alpha$-D-mannosyl fullerene[$C_{60}$] and 4-aminothiophenoxide/hexanethiolate-protected gold nanoparticles. $\alpha$-D-mannosyl fullerene[$C_{60}$]-functionalized gold nanoparticle films have grown up to 5 layers depending on the immersion time. The self-assembled nanoparticle films were characterized using UV-vis spectroscopy showed that the surface plasmon band of gold at 530 nm gradually became more evident as successive layers were added to the films.