• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.143-143
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• 2012

In/Si (111)-$4{\times}1$ 표면은 저온에서의 $8{\times}2$ 주기의 상과 상온에서의 $4{\times}1$ 주기의 상 사이에 상전이가 나타나는 것으로 알려져 있다. 지금까지의 연구에 의하면 저온 $8{\times}2$ 주기의 상에서는 최근 제시된 hexagon 구조 모형이 가장 설득력 있게 받아들여지고 있으나, 상온 $4{\times}1$ 주기의 상에 대해서는 정적인(static) 구조 모형과 동적요동(dynamic fluctuation) 모형이 제안되었다. 이 두 가지 구조 모형은 모두 2차 상전이를 의미하지만, 최근 엔트로피를 고려한 이론계산 결과는 이 상전이가 1차 상전이를 가짐을 시사하였다. 그래서 우리는 이 표면의 상전이를 저에너지전자회절 실험을 통하여 연구하였고, 온도를 상온에서 저온으로 낮출 때와 저온에서 상온으로 높일 때의 회절세기 변화로부터 가열과 냉각의 두 과정에서 상전이 온도가 서로 다르게 나타나는 히스테리시스 곡선을 보임을 관찰하였다. 이는 주사터널링현미경 이미지에서 $4{\times}1$ 상온 구조와 $8{\times}2$ 저온 구조가 상전이 온도 근처에서 공존하는 것으로 관찰되는 것과 상통하는 결과로 1차 상전이임을 나타낸다. 이에 우리는 이 표면의 구조 상전이가 1차 상전이인 것으로 결론지으며, 이와 함께 표면의 결함이 상전이에 미치는 영향에 대해서도 논의할 것이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.158-158
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• 2000

CsCl 구조의 합금의 상전이 현상 및 표면 특성을 Ising 모형 해밀토니안을 이용한 Monte Carlo 모의 실험 방법을 통하여 연구하였다. FeCo 합금 표면에 형성된 장이 없을 때는 합금이 상전이 온도에 접근함에 따라 표면의 원자 배열을 bulk에서 보다 더 빨리 무질서하게 하는 결과를 주었고 상전이 온도를 지나서는 표면과 bulk에서 모두 완전히 물질서 해지는 Surface-Induced Disorder 현상이 관측되었다. 표면에 장이 형성되고 그 세기가 점점 더 커짐에 따라 Surface-Induced Disorder와 surface-Induced Ofer가 서로 뒤섞여 있는 양상을 보였으며 장이 h=-0.0414eV/Atom 보다 더 강한 경우에는 상전이 온도 이후에도 표면의 질서가 잘 유지되는 Surface-Inducced Order 현상이 관측되었다. 이 결과를 최근에 발표된 FeCo 합금 표면에서의 Surface-Induced Order 현상과 비교하였다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제6회(2017년)
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• pp.100-109
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• 2017

이번 연구에서 우리는 궤적 앙상블을 이용해 1 차원 Ising 모형의 동역학적 상전이를 관측했다. s 앙상블이라고도 불리는 궤적 앙상블은 활성도의 켤레 변수를 도입해 활성도에 편중을 두어 궤적을 추출한 앙상블이다. 평형상태에 있는 1 차원 Ising 모델에서는 외부 자기장이 존재하지 않을 때 상전이가 나타나지 않는다. 하지만 s 앙상블을 통해서 우리는 1 차원 Ising 모형에서 동역학적 상전이가 존재한다는 사실을 발견할 수 있었다. 이동역학적 상전이는 유한 크기 조정 법칙이 잘 적용되며 2 차원 Ising 모형과 같은 보편성 등급을 가진 것을 통해 두 상전이가 서로 연관되어 있다는 것을 알 수 있었다. 또한 열역학적 함수인 에너지와 동역학적 함수인 활성도 사이에 선형관계가 존재하는 점을 통해 동역학적 함수와 열역학적 함수 사이의 관계가 존재하는 것을 확인했다. 마지막으로 또 다른 열역학적인 함수인 자화도에 편중을 두었을 때 동역학적 상전이가 일어나는 임계점이 이동하는 것을 통해 에너지 외의 다른 열역학적 함수도 동역학적 함수와 연관된다는 것을 알아냈다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.176-176
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• 1999

Si(113) 표면은 상온에서 3x2 주기성을 가지고 재배열되며 기판온도 (약 800K) 및 이종물질의 흡착에 의해서 3x1으로 상전이 되는 것으로 알려져 있다. 현재까지 3x2 표면의 구조 및 3x1으로의 상전이에 대해서 여러 가지 모형이 제안되어 왔으나 3x2 표면의 자세한 구조 및 상전이 메카니즘은 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 low energy electron diffraction (LEED), photoemission spectroscopy (PES)를 이용하여 재배열된 표면의 구조,상전이, 그리고 에너지안정화 메카니즘에 대하여 조사하였다. 연구결과 Si(113) 표면상의 tetramer가 표면에너지를 감소시키기 위하여 relax되며 결과적으로 tetramerso에 전하 이동이 존재하는 것으로 생각된다. 그리고, 약 800K에서 일어나는 상전이는 기존에 보고된 것과는 달리 order-disorder 전이임을 알 수 있었다. 물질의종류 및 기판온도(150-800K)에 관계없이 이종물질의 흡착이 3x1으로의 상전이를 야기시킨다는 사실이 관측되었고 이는 현재 널리 받아들여지고 있는 adatom-dimer-interstitial 모형이 적절하지 않음을 보여준다. LEED 및 PES 결과를 바탕으로 기판온도 및 이종물질의 흡착에 의해 형성되는 상전이를 잘 설명할 수 있는 3x2 표면에 대한 가능한 구조모형을 제안하고자 한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.147.2-147.2
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• 2014

Organic Light Emitting Diode (OLED)에 사용되는 유기재료 N,N.-diphenyl-N,N.-bis(1-naphthyl)-1,1'-biphenyl-4,4"-diamine(NPB)의 상전이 특성을 여러 진공도에서 평가하였다. 압력, 온도제어가 가능한 진공시스템을 사용하여 여러 진공도에서 NPB의 상전이 온도를 측정하였고, 본 연구에 사용된 진공시스템의 신뢰성을 검증하기 위해 상압에서 측정한 NPB의 melting temperature를 Differential Scanning Calorimetry(DSC) data와 비교하였다. 또한 각 압력($10^{-7}{\sim}760Torr$)에서 측정한 상전이 온도를 바탕으로 최종 결과물인 NPB의 Phase diagram을 얻어냄으로써 일정 압력, 일정 온도에서의 NPB의 상거동을 예측할 수 있었다. 이러한 결과는 기존의 DSC열분석으로는 확인하기 어려웠던 진공에서의 유기재료의 상전이를 관측하였다는데 큰 의미가 있다. 향후, 이러한 방법을 활용한 진공에서의 유기재료의 상전이 특성 관측은 유기재료를 이용한 진공 증착공정방법의 최적화와, 다양한 유기재료의 열안정성 특성 파악에 도움이 될 것으로 기대가 된다.

• 한국결정학회:학술대회논문집
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• 한국결정학회 2002년도 정기총회 및 추계학술연구발표회
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• pp.22-23
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• 2002

Titanium은 높은 강도, 낮은 밀도, 부식에 대한 저항 등, 타 금속에 비해 월등히 뛰어난 성질을 가지고 있기 때문에 산업 전반에 거쳐 그 응용이 크게 증가하고 있으며, 특히 고온에서의 응용이 중요성을 띠게 됨에 따라 고온으로의 상전이 관계에 따른 구조적 규명이 필요하다. 순수한 titanium은 상온에서 조밀충진 육방정계의 α-상구조(a=2.953Å, c=4.683 Å, P6₃/mmc)를 이루고 있으나, 대략 880℃ 이상에서는 β-상의 체심입방정계 (a=3.320Å, Im3m)로 상전이가 되는 것으로 알려져 있다. 이에 대한 대부분의 연구가 kinetics와 thermodynamics에 관련되어 있으며, TEM을 이용한 직접가열실험은 거의 전무한 상태이다. 본 실험에서는 TEM 직접가열을 통하여 titanium의 고온에서의 상전이와 가열시 발생할 수 있는 산화층 형성을 연구하였다. TEM 시편은 순도 99.94％의 titanium foil(Alfa Aesar, ＃00360, 0.025mm thick)를 이용하였고, 분석 장비로는 에너지여과 기능이 있는 TEM(EM912 Omega, Carl Zeiss)과 Gatan사의 double-tilt heating holder를 사용하였다. Titanium의 상전이를 관찰하기 위해 900℃ 까지 분당 10℃ 의 속도로 가열을 하였다. 통계적 분석 오차를 줄이기 위해 서로 다른 4군데의 관찰영역을 선택하여, 상온 - 600℃ - 900℃ - 상온의 단계별로 회절패턴을 관찰 및 기록하였고, 발생 가능한 산화에 대해서는 동일한 장비를 사용하여 EDS 분석을 하였다. 상온에서의 서로 다른 영역의 회절패턴들은 결함의 존재에 상관없이, 온도가 증가함에 따라 그 결함수가 증가하게 된다. 특히 600℃ 에서는 쌍정과 관련된 회절점들이 본래의 회절점 주위에 형성되어있지만, 각 면들의 격자상수의 변화는 나타나지 않았다. 그러나 900℃ 에서는 쌍정에 의한 회절점의 수가 증가하며, 회절점 사이에 발달한 뚜렷한 막대모양의 강도분포와 격자상수의 변화를 관찰할 수 있었다. 다시 상온으로 냉각시킨 후 관찰한 각각의 회절패턴에서는 격자 상수의 감소와 함께 900℃에 보여진 막대 모양의 강도분포와 쌍정에 의한 회절점들이 여전히 남아있었다. EDS분석 결과 가열 실험을 통해 시편이 열적 산화가 되어 있음을 확인 할 수 있었다. 순수한 titanium의 α-상에서 β-상으로의 상전이를 파악할 수 있는 격자상수의 변화자체는 매우 작은 값이기 때문에 상온과 900℃ 에서 기록된 전자회절패턴 상에서의 면간거리와 면간각도의 측정만으로는 상전이 여부를 명확히 구별할 수 없었다. 그러나, 결함에 의한 상변화가 900℃ 에서 심하게 관찰되어지는 것은 상전이와 관계가 있는 것으로 볼 수 있다. 고온에서 상온으로의 가역적 반응을 관찰할 수 없었던 이유는 열적산화로 생긴 산화층의 산소원자들이 고온의 상전이 과정 중에 Ti 원자와 반응이 일어나 TiO/sub X/ 구조로 전이되었기 때문으로 추정하고 있다.

• 한국결정학회:학술대회논문집
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• 한국결정학회 2002년도 정기총회 및 추계학술연구발표회
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• pp.11-11
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• 2002

K(H/sub 0.34/D/sub 0.66/)₂PO₄는 KH₂PO₄(KDP)의 수소원자를 중수소가 일부 치환한 결정이다. 실험에 사용한 시료는 KDP 원료시약을 중수(D₂O)에서 성장시킨 것으로, 단결정 구조해석을 통해 D와 H의 점유율을 정련하였다. 본 연구에서는 상전이에 따른 결정구조의 변화를 연구하기 위하여 한국원자력연구소의 연구용 원자로인 하나로에 설치된 고분해능 분말회절장치(HRPD)로 상온에서부터 10K 까지 온도를 변화시켜가며 회절패턴을 측정하였다. 그 결과 190-l95K 사이에서 상전이가 일어났으며, 이것은 DSC(Differential Scanning Calorimetry) 측정결과와 상온에서 단결정 분석결과 D의 점유도로 계산한 상전이 온도와도 잘 일치한다. 10K와 298K에서 측정한 회절패턴에 대해 프로그램 FullProf를 사용하여 각각 리트벨트 구조정련을 수행한 결과, 상온에서는 정방정계이며 공간군은 I-42d 이고 저온에서는 사방정계인 Fdd2로 변한다. 온도변화에 따른 핵밀도 분포를 측정한 결과 상온에서 D/H는 2회 대칭축을 중심으로 50％ 점유도의 두 가지 가능한 위치를 갖는 무질서(disorder) 상태로 존재하나 온도가 내려갈수록 한 쪽으로 치우쳐 상전이 온도 아래에서는 하나의 산소와 결합하여 질서(order) 상태를 보이며 다른 하나와는 수소결합을 이룬다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 추계학술대회 논문집 Vol.18
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• pp.208-209
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• 2005

바나듐 산화물은 반도성-금속성으로 상전이 하는 CTR특성의 대표적인 산화물로 상전이 온도인 68$^{\circ}C$에서 저항의 급변 특성을 보인다. 여기에 Fe, Ni, Mo, Ti, W과 같은 금속성 산화물을 첨가함에 따라 상전이온도를 움직일 수 있다. 그중 $WO_3$를 첨가함으로써 상전이온도를 상온까지 낮출 수 있다. Inorgnic sol-gel 법에 의해 바나듐-텅스텐 sol을 제조 하였으며, 제조된 sol을 기판에 코팅한 후 환원분위기에서 열처리 하여 막을 얻었다. 온도-저항 특성 측정 결과 순수 바나듐 막은 상전이 온도는 68$^{\circ}C$ 전기저항 감소폭은 $10^4$order 이였으나 바나듐-텅스텐막의 상전이 온도는 38$^{\circ}C$, 전기저항 감소폭은 $10_{15}$order 로 감소함을 확인 하였다.

• 대한화학회지
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• 제36권3호
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• pp.360-365
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• 1992

고체 시료의 상전이 현상을 연구하기 위하여 온도 가변용 광음향 cell과 dewar를 제작하였고, 이 장치를 이용하여 wood's metal의 상전이 온도를 측정하였다. 실험 결과는 융점으로 알려진 343 K와 잘 일치하고, 잠열(latent heat)이 존재하는 1차 상전이임을 나타냈으며 supercooling 현상이 존재한다는 것을 알았다. 고체-액체 상전이와 같은 1차 상전이의 경우 잠열이 존재하며 이러한 잠열은 시료의 온도를 올리며 측정할 경우 상전이 온도 부근에서 광음향 신호의 급작스런 감소를 발생시킨다. 그러나 온도를 내릴 경우 광음향 신호에는 아무런 영향을 미치지 못하므로 광음향 측정은 상전이의 차수를 결정할 수도 있음을 물론, 고체의 상전이 현상 연구에 유용한 방법임을 입증하였다.

• 폴리머
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• 제26권5호
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• pp.653-660
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• 2002

가교제 poly(ethylene glycol) diacrylate (PEGDA)를 사용하여 제조한 poly(N-iso-propylacrylamide) (PNIPAAm) 및 poly (N-isopropylacrylamide-co-sodium methacrylate) (P(NIPAAm-co-SMA)) hydrogels의 부피 상전이 현상을 함수율과 표면적의 변화로 고찰하였다. Hydyogel의 부피 상전이 온도는 가교제의 농도에는 영향을 받지 않았으나 공단량체인 SMA의 소량 첨가로 4$0^{\circ}C$ 이상 상승하였다. 특히 PEGDA를 가교제로 사용하였을 경우 가교 길이가 길어짐에 따라 부피 상전이 온도가 더 높게 상승하였다. PNIPAAm 및 P(NIPAAm-co-SMA) hydrogels의 표면적 역시 부피 상전이 온도를 전후하여 감소하였는데 이는 부피 상전이 과정에서 기공의 크기가 현저하게 감소하였기 때문이다. 따라서 표면적과 기공 크기의 변화가 부피 상전이를 나타내는 주요한 인자임을 알 수 있다.