• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권2호
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• pp.625-628
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• 2012

We investigated the interaction between polyynes (linear carbon chains) and various metal nanoparticles (Ag, Au, and Cu) to provide insight into the optical properties of metal-polyynes systems prepared by different experimental techniques. Polyynes were produced by laser ablation in deionized water, metal nanoparticles solutions, and copper chloride solution. Metal nanoparticles complexes with polyynes were analyzed by Raman, surface-enhanced Raman scattering, and UV-vis spectroscopy.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권11호
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• pp.3181-3182
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• 2013

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.209-209
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• 2010

금(Au) 또는 은(Ag) 금속 나노입자의 모양, 크기, 분포 상태를 조절하여 가시광선과 적외선, 자외선 영역에서 강한 표면 플라즈몬 효과을 이용할 수 있는데, 최근 이러한 금속 나노입자의 표면플라즈몬 효과를 이용하여 태양광 소자의 성능을 향상시키는 연구가 매우 활발하게 이루어지고 있다. 그 중, 높은 효율과 낮은 제작비용 그리고 간단한 공정과정의 장점을 갖고 있어서 크게 주목 받고 있는 염료감응태양전지에서도 금(Au) 또는 은(Ag) 금속 나노입자을 이용하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 그 예로, Au가 코팅된 $TiO_2$ 기반의 염료감응태양전지구조를 제작하여, 입사된 빛이 표면플라즈몬 효과를 통해, Au에서 여기된 전자들이 Au/$TiO_2$ 사에의 schottky 장벽을 통과하여 $TiO_2$의 전도대 전자들의 밀도가 증가하여, charge carrier generating rate을 높여 소자의 광변환 효율의 향상을 증명하였다. 이에 본 연구에서는, $TiO_2$보다 높은 전자 이동도(mobility)와 직선통로(direct path way)의 장점을 갖고 있는 ZnO nanorod에서의 charge carrier generating rate을 높일 수 있도록, 비교적 가격이 저렴한 Ag nanoparticle을 코팅하였다. ZnO nanorod 제작은 낮은 온도에서 간단하게 성장시킬 수 있는 hydrothermal 방법을 이용하였다. 기판위에 RF magnetron 스퍼터를 이용하여 AZO seed layer를 증착한 후, zinc nitrate $Zn(NO_3)_2{\cdot}6H_2O$과 hexamethylentetramines (HMT)으로 혼합된 용액을 사용해 ZnO nanorods를 성장시켰다. 이 후, Ag를 형성할 수 있도록 열증기증착법을 이용하여 코팅하였다. Ag의 증착시간에 따른 ZnO nanorods에서의 코팅된 구조와 형태를 관찰하기 위해 field emission scanning electron microscopy (FE-SEM)을 이용하여 측정하였으며, 결정성을 조사하기 위해 X-ray diffraction (XRD)을 이용하여 분석하였다. 또한 입사된 빛에 의해, 여기된 ZnO 전도대 전자들이 다시 재결합을 통해 방출되는 photoluminescence 양을 scanning PL 장비를 통해 측정하여 Ag가 코팅된 ZnO nanorod의 광특성을 분석하였다.

• Progress in Superconductivity
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• 제11권1호
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• pp.47-51
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• 2009

For many large-scale applications of high-temperature superconducting materials, large critical current density ($J_c$) in high applied magnetic fields are required. A number of methods have been reported to introduce artificial pinning centers in $YBa_2Cu_3O_{7-{\delta}}$ films for enhancement of their $J_c$. We studied the microstructures and characteristic of $YBa_2Cu_3O_{7-{\delta}}$ films fabricated on $SrTiO_3$ (100) substrates with ZnO nanorods as pinning centers. Au catalyst nanoparticles were synthesized on STO substrates with self assembled monolayer to control the number of ZnO nanorods. The density of Au nanoparticles is approximately $240{\sim}260{\mu}m^{-2}$ with diameters of $41{\sim}49nm$. ZnO nanorods were grown on STO by hot-walled PLD with Au nanoparticles. Typical size of ZnO nanorod was around 179 nm in diameter and $2{\sim}6{\mu}m$ in length respectively. YBCO films deposited directly on STO substrates show the c-axis orientation, while YBCO films with ZnO nanorods exhibit any mixed phases without any typical crystal orientation.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.25.1-25.1
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• 2011

Over the past few decades, metallic nanoparticles (NPs) have been of great interest due to their unique mesoscopic properties which distinguish them from those of bulk metals; such as lowered melting points, greater versatility that allows for more ease of processability, and tunable optical and mechanical properties. Due to these unique properties, potential opportunities are seen for applications that incorporate nanomaterials into optical and electronic devices. Specifically, the development of metallic NPs has gained significant interest within the electronics field and technological community as a whole. In this study, gold (Au) pads for surface finish in electronic package were developed by inkjet printing of Au NPs. The microstructures of inkjet-printed Au film were investigated by various thermal treatment conditions. The film showed the grain growth as well as bonding between NPs. The film became denser with pore elimination when NPs were sintered under gas flows of $N_2$-bubbled through formic acid ($FA/N_2$) and $N_2$, which resulted in improvement of electrical conductance. The resistivity of film was 4.79 ${\mu}{\Omega}$-cm, about twice of bulk value. From organic anlayses of FTIR, Raman spectroscopy, and TGA, the amount of organic residue in the film was 0.43% which meant considerable removal of the solvent or organic capping molecules. The solder ball shear test was adopted for solderability and shear strength value was 820 gf (1 gf=9.81 mN) on average. This shear strength is good enough to substitute the inkjet-printed Au nanoparticulate film for electroplating in electronic package.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.126-126
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• 2011

수직으로 정렬된 1차원 ZnO nanorod arrays (NRAs)는 효율적인 반사방지 특성의 기하학적 구조를 갖고 있어, 크기와 모양 그리고 정렬형태의 다양한 설계를 통해 빛의 흡수율과 광 추출효율을 증가시켜 광전소자 및 태양광 소자의 성능을 향상시킬 수 있으며, 최근 이러한 연구에 대한 관심이 집중되고 있다. 본 연구에서는 ZnO NRAs의 넓은 표면적과 불연속적인 독특한 표면을 활용하여 광학적 특성을 효과적으로 개선하였다. 실험을 위해, thermal evaporator를 사용하여 Au와 Ag 그리고 e-beam evaporator를 사용하여 $SiO_2$를 ZnO NRAs 표면에 여러 가지 조건으로 증착하여, 독특한 계층 나노구조의 형성과 광학적 특성을 관찰하였다. 표면 roughness가 큰 FTO/glass 위에 수열합성법을 통해 끝이 뾰족하고, 비스듬히 정렬된 ZnO nano-tip array에 Au를 증착할 경우 ZnO/Au core/shell 구조가 형성되며, Au의 광 흡수율이 매우 크게 증가함을 관찰할 수 있었다. 반면 flat한 표면위에 빽빽하게 수직으로 정렬된 ZnO NRAs를 성장시켜 그 위에 Ag를 증착할 경우, evaporated Ag flux가 ZnO nanorod의 사이에 scattered 되어 ZnO nanorod 기둥의 측면에 직경이 50 nm 이하인 nanoparticles이 decorated 되어 국소표면플라즈몬 현상이 관찰되었으며, 이러한 효과를 통해 입사되는 빛의 흡수율을 효과적으로 증가시킬 수 있었다. 또한, ZnO NRAs의 표면에 $SiO_2$를 e-beam evaporator를 이용하여 증착할 경우, 자연적으로 vapor flux와 ZnO nanorod 사이에 oblique angle이 $80^{\circ}$ 이상으로 증가하여 $SiO_2$ nanorods가 자발적으로 형성되어 ZnO/$SiO_2$ branch 계층형태의 나노구조를 제작할 수 있었다. 이러한 구조는 유효 graded refractive index profile로 인해 기존의 ZnO NRAs보다 개선된 반사방지 특성을 나타냈다. 이러한 계층 나노구조의 광학적 특성을 시뮬레이션을 통해 이론적으로 분석을 통해 광전자 소자의 성능의 개선에 대한 적용 가능성을 조사하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제31권5호
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• pp.1177-1181
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• 2010

The synthesis and characterization of gold nanoparticles coated by Gd-chelate (GdL@Au) is described, where L is a conjugate of DTPA (DTPA = diethylenetriamine-N,N,N',N",N"-pentaacetic acid) and 4-aminothiophenol. These particles are obtained by the replacement of citrate from the gold nanoparticle surfaces with gadolinium chelate (GdL). The average size of GdL@Au is 12 nm with a loading of GdL reaching up to $1.4{\times}10^3$ per particles, and they demonstrate very high r1 relaxivity (${\sim}10^4mM^{-1}s^{-1}$) and the r1 relaxivity per [Gd] is as high as $10mM^{-1}s{-1}$. Here, we also describe the use of bimodality of this contrast agent (CA) as a highly efficient CT contrast agent based on gold nanoparticles (GNPs) that overcome the limitations of iodine based contrast agent. The MTT assay performed on this CAs reveals the cytotoxicity as low as that for Omniscan$^{(R)}$ in the concentration range required to obtain intensity enhancement in the in vivo MRI study.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권10호
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• pp.3265-3268
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• 2012

Nanoparticles (NPs) are increasingly used in consumer products, which have aroused many concerns and debates regarding their fate in biological systems from a point of their safety/toxicity. Although a number of studies on the biological effects of NPs have been published, these are often complicated by the possible toxicity of conventional NPs, caused by contamination with chemical precursors or additives during their synthesis and/or purification procedures. To explicitly understand the toxicity basis of NPs, it is necessary to directly address a main problem related to their intrinsic/inherent toxicity and/or incompatibility with biological objects. The present study is designed to take advantage of a novel laser-assisted method called laser ablation to generate Ag, Au, Co, and Cu NPs in biocompatible aqueous solution, and to evaluate the toxicity of the resulting ultra-pure NPs. Our results show that the ultra-pure NPs with nascent surfaces possess moderate cytotoxicity to human cells in a cell-dependent manner.

• 전기화학회지
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• 제15권3호
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• pp.135-148
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• 2012

Ionic liquids are steadily attracting interests throughout a recent decade and their application is expanding into various fields including electrochemistry due to their unique properties such as non-volatility, inflammability, low toxicity, good ionic conductivity, wide electrochemical potential window and so on. These features make ionic liquids become an alternative solution for electrodeposition of metals that cannot be electroplated in aqueous electrolytes. In this review, we classify investigated metals into three categories, which are light (Li, Mg), refractory (Ti, Ta) and noble (Pd, Pt, Au) metals, rather than covering the exhaustive list of metals and try to update the recent development in this area. In electrodeposition of light metals, granular fine Li particles were successfully obtained while the passivation of electrodeposited Mg layers is an obstacle to reversible deposition-dissolution process of Mg. In the case of refractory metals, the quality of Ta and Ti deposit particles was effectively improved with addition of LiF and pyrrole, respectively. In noble metal category, EMIM TFSA ionic liquid as an electrolyte for Au electrodeposition was proven to be effective and BMP TFSA ionic liquid developed a smooth Pd deposit. Pt nanoparticle production from ionic liquid droplet in aqueous solution can be cost-effective and display an excellent electrocatalytic activity.

• 전기화학회지
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• 제16권4호
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• pp.217-224
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• 2013

본 연구에서는 금 나노입자로 전착된 전극위에 3-MPA로 개질된 자가조립 단층 전극의 순환전위법의 특성을 조사하였다. 또한 전극 주변에서 전자와 이온의 이동현상을 해석하였다. 반무한 확산모델을 채택하여, 물질전달 지배계에 대하여 지배방정식과 경계조건을 유도하였다. 자가조립단층 전극에 대한 순환전위법의 수치해를 구하기 위하여, 양함수 유한차분법을 적용하여 MATLAB 프로그램을 작성하여 해를 구현하였다. 자가조립으로 개질된 전극에 대한 본 CV 용 프로그램은 3-MPA으로 개질된 금 나노입자 SAM 전극의 순환전위법 실험결과를 잘 설명하고 있음을 확인할 수 있었다.