• 제목/요약/키워드: 재편성에너지

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액정 후보 물질로서 C16H16O3의 분자구조 및 전하이동성 특성분석에 관한 연구 (Theoretical investigation for the molecular structure and Charge transport property analysis of C16H16O3 as a candidate of liquid-crystal)

  • 박혜민;김승준
    • 분석과학
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    • 제20권1호
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    • pp.61-69
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    • 2007
  • $C_{16}H_{16}O_3$의 중성분자, 음이온, 그리고 양이온에 대하여 양자역학적 방법을 사용하여, 분자구조, 진동주파수 그리고 HOMO-LUMO 차이와 재편성에너지(reorganization energy)를 통한 전하이동성 특성을 연구하였다. 분자구조는 $B3LYP/6-311G^{**}$ 수준까지 최적화 하여 안정한 구조를 찾았다. 또한 진동주파수를 계산하여 안정한 상태의 분자구조를 확인하였으며, 액정의 전하이동성 특성을 분석하기 위해서 HOMO-LUMO 에너지 차이와 재편성에너지를 계산하였다. $C_{16}H_{16}O_3$의 HOMO-LUMO 에너지 차이는 중성분자의 경우 4.45 eV, 음이온과 양이온에 대해서는 각각 1.46 eV, 1.53 eV로 계산되었고, 재편성에너지는 음이온의 경우 0.59 eV, 그리고 양이온의 경우 0.43 eV로 계산되었다.

나이티놀 스텐트 와이어의 기계적 특성 향상을 위한 초음파 나노표면 개질 처리에 대한 연구 (Application of Ultrasonic Nano Crystal Surface Modification into Nitinol Stent Wire to Improve Mechanical Characteristics)

  • 김상호;서태석;이창순;박인규;조인식;편영식;김성현
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제20권2호
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    • pp.80-87
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    • 2009
  • 비혈관 스텐트(식도용, 담도용, 대장용, 십이지장용, 기관지용) 재질로 가장 널리 사용되고 있는 Nitinol wire 형상기억합금의 기계적 특성 향상을 위해 초음파 나노표면 개질(UNSM) 기술을 적용하여 Nitinol wire의 상변화와 초탄성 특성 및 표면 잔류응력 등의 변화를 연구하였으며, 탄력에너지와 부식내구성을 통한 스텐트의 수명 연장방법을 연구하고자 하였다. 본 연구에 사용된 Nitinol wire는 ${\phi}1.778$ mm로 UNSM 처리 전후의 표면거칠기 값은 Ra=0.092${\mu}m$와 Ra=0.093${\mu}m$로 비슷 하였지만, 초기시편에서는 미세결함과 인발가공 흔적이 확연히 관찰되었으나, UNSM 후에는 인발가공 흔적과 미세 표면 결함은 사라진 것이 발견되었다. 또한 잔류응력 측정 결과, 초기 시험편에는 +3.65 MPa였으나 UNSM 처리 후에는 -4.09 MPa로 확인되었으며, XRD를 통한 결정구조 분석 결과 $42.28^{\circ}$에서 초기보다 약한 (110) 오스테나이트 피크가 관찰되었으며, 대신 (020), ($1{\overline{1}}1$), 그리고 (021) 피크가 명확히 Martensite (B19' Monoclinic lattices) 구조로 확인되었고, (300)의 R상 (Rhombohedral lattices)에 대한 추가 피크가 미비하게 관찰되었다. 탄성변형에 따른 에너지 흡수력과 하중 제거에 따른 에너지의 회복력인 탄력계수(modulus of resilience) $U_r$은 단위체적당 변형률 에너지로 4.31 $MJ/m^3$에서 5.85 $MJ/m^3$로 증가하였다. 이와 같이 표면결함 제거와 인장응력을 압축응력으로 재편성하는 것만으로도 피로내구성을 크게 향상시킬 수 있다고 사료되며, 생체적합성과 더불어 내부식성, 내마모성 및 내구수명 향상을 실용화할 수 있는 표면개질 장치가 개발된다면, 현재 한국인 사망원인 1위인 순환계 질환(심근경색, 뇌졸중 등)에 사용되는 혈관계통의 스텐트 개발에도 응용개발연구가 가능할 것으로 예상된다.

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