• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제16권9호
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• pp.64.2-65
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• 2003

A 4 nm layer of ZrOx (targeted x-2) was deposited on an interfacial layer(IL) of native oxide (SiO, t∼1.2 nm) surface on 200 mm Si wafers by a manufacturable atomic layer chemical vapor deposition technique at 30$0^{\circ}C$. Some as-deposited layers were subjected to a post-deposition, rapid thermal annealing at $700^{\circ}C$ for 5 min in flowing oxygen at atmospheric pressure. The experimental x-ray diffraction, x-ray photoelectron spectroscopy, high-resolution transmission electron microscopy, and high-resolution parallel electron energy loss spectroscopy results showed that a multiphase and heterogeneous structure evolved, which we call the Zr-O/IL/Si stack. The as-deposited Zr-O layer was amorphous $ZrO_2$-rich Zr silicate containing about 15% by volume of embedded $ZrO_2$ nanocrystals, which transformed to a glass nanoceramic (with over 90% by volume of predominantly tetragonal-$ZrO_2$(t-$ZrO_2$) and monoclinic-$ZrO_2$(m-$ZrO_2$) nanocrystals) upon annealing. The formation of disordered amorphous regions within some of the nanocrystals, as well as crystalline regions with defects, probably gave rise to lattice strains and deformations. The interfacial layer (IL) was partitioned into an upper Si $o_2$-rich Zr silicate and the lower $SiO_{x}$. The latter was sub-toichiometric and the average oxidation state increased from Si0.86$^{＋}$ in $SiO_{0.43}$ (as-deposited) to Si1.32$^{＋}$ in $SiO_{0.66}$ (annealed). This high oxygen deficiency in $SiO_{x}$ indicative of the low mobility of oxidizing specie in the Zr-O layer. The stacks were characterized for their dielectric properties in the Pt/{Zr-O/IL}/Si metal oxide-semiconductor capacitor(MOSCAP) configuration. The measured equivalent oxide thickness (EOT) was not consistent with the calculated EOT using a bilayer model of $ZrO_2$ and $SiO_2$, and the capacitance in accumulation (and therefore, EOT and kZr-O) was frequency dispersive, trends well documented in literature. This behavior is qualitatively explained in terms of the multi-layer nanostructure and nanochemistry that evolves.ves.ves.

• 한국결정성장학회지
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• 제8권1호
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• pp.83-90
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• 1998

Li, K과 Na-흑연 층간화합물의 stage 전이 특성을 탄소층사이에 존재하는 intercalants의 deintercalation 메카니즘을 고려하여 제시하였다. 온도와 압력을 조절하여 합성된 Li-GICs(graphite intercalation compounds)를 분위기하에서 자발적으로 분해시켰다. 이들 화합물을 XRD 분석한 결과 1, 2 stage의 d001-값이 각각 3.71, 7.06 $\AA$으로 나타났다. 분위기하에서 Li-GiCs를 deintercalation 반응을 시킨 6주 후에 잔유화합물이 형성됨을 알 수 있었다. 또한, two-bulb 법으로 K-GICs를 합성하였으며, K-GDICs(graphite deintercalation compounds)의 구조적 안정성과 stage 전이에 대하여 조사하였다. X-선회절 결과로부터 K-GDICs는 10주 동안 안정한 K-흑연 잔유 화합물을 형성하였다. 그리고 고온, 고압법을 이용하여 합성된 1, 2stage의 Na-GICs의 deintercalation 반응과 열적 안정성에 대한 온도 의존성에 대하여 논하였다. 열적 안정성과 관련하여 Na-GICs의 구조변화를 XRD에 의하여 확인하였다. 이들 과정에 따르면 stage 전이는 무질서한 stage를 가진 GDICs의 불규칙적인 deintercalation에 의하여 형성됨을 제시할 수 있었다.

• Near Infrared Analysis
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• 제1권2호
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• pp.21-27
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• 2000

Temperature-dependent changes in near-infrared (NIR) spectra have been measured for oleic acid, and nonanoic acid in the pure liquid state. Particular attention has been paid to the 5400-4800 cm$\^$-1/ region where a number of combination bands appear. The NIR spectra of oleic acid show that a band at 5303 cm$\^$-1/ increases with temperature while that at 5270 cm/sup-1/ decreases. It ha been found from their second derivative spectra that these spectral changes take place stepwisely with two break points at 30 and 53$\^{C}$, which correspond to the phase transition temperatures oleic acid reported previously. Principle component analysis (PCA) has been carried out for the NIR spectra of oleic acid in the 5400-4800 cm$\^$-1/ region measured over a temperature range of 15-80$\^{C}$. core plots of the first and second principal components (PCs) show that the NIR spectra are classified into three groups; the spectra measured in the temperature range of 15-30$\^{C}$, those in the range of 31-53$\^{C}$, and those in the range of 54-80$\^{C}$. These temperature ranges correspond to those for quasi-smectic liquid crystal, disordered liquid crystal, and isotropic liquid of oleic acid in the pure liquid state. In other words, PCA provides unambiguous evidence for the phase transitions. similar studies have been carried out for petroselinic acid and nonanoic acid in the pure liquid states, but they do not show any evidence for phase transitions.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.52-52
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• 2018

Only approximately 30% of fossil fuel energy is used; therefore, it is desirable to utilize the huge amounts of waste energy. Thermoelectric (TE) materials that convert heat into electrical power are a promising energy technology. The TE materials can be formed either as thin films or as bulk semiconductors. Generally, thin-film TE materials have low energy conversion rates due to their thinness compared to that in bulk. However, an advantage of a thin-film TE material is that the efficiency can be smartly engineered by controlling the nanostructure and composition. Especially nanostructured TE thin films are useful for mitigating heating problems in highly integrated microelectronic devices by accurately controlling the temperature. Hence, there is a rising interest in thin-film TE devices. These devices have been extensively investigated. It is demonstrated that transparent amorphous oxide semiconductors (TAOS) can be excellent thermoelectric (TE) materials, since their thermal conductivity (${\kappa}$) through a randomly disordered structure is quite low, while their electrical conductivity and carrier mobility (${\mu}$) are high, compared to crystalline semiconductors through the first-principles calculations and the various measurements for the amorphous In-Zn-O (a-IZO) thin film. The calculated phonon dispersion in a-IZO shows non-linear phonon instability, which can prevent the transport of phonon. The a-IZO was measured to have poor ${\kappa}$ and high electrical conductivity compared to crystalline $In_2O_3:Sn$ (c-ITO). These properties show that the TAOS can be an excellent thin-film transparent TE material. It is suggested that the TAOS can be employed to mitigate the heating problem in the transparent display devices.

• Journal of Magnetics
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• 제4권1호
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• pp.33-37
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• 1999

Unidirectional magnetic anisotropy field ($H_an$) was investigated for thin films of $CdCr{2-2x}In_{2X}Se_4 (0$\leq$x$\leq$0.2). This anisotropy originates from the microscopic anisotropic Dzyaloshinskii-Moriya (DM) interaction which arise from the spin-orbit scattering of the conduction electrons by the nonmagnetic impurities. This interaction maintains the remanent magnetization in the direction of the initial applied field. Then the single easy direction of the magnetization is parallel to the direction of the magnetic field. The anisotropy produced by field cooling is unidirectional I.e. the spins system deeps some memory of the cooling field direction. The chalcogenide spinel of$ CdCr_{2-2x}In){2X}Se_4$belongs to the class of the magnetic semiconductors. The magnetic disordered state is obtained when ferromagnetic structure is diluted by In. Then we have the mixed phase characterised by coexistence the magnetic long range ordering (IFN-infinite ferromagnetic network) and the spin glass order (Fc-finite clusters). The total magnetic anisotropy energy depends on the state of magnetic ordering. In our study we concentrated on the magnetic state with reentrant transition and spin glass state. The polycrystalline $ CdCr_{2-2x}In){2X}Se_4$ thin films were obtained by rf sputtering technique. We applied the ferromagnetic resonance (FMR) and M-H loop techniques for determining the temperature composition dependencies of Han. From the experimental data, we have found that Han decreases almost linearly when temperature is increased and in the low temperature is about three times bigger at SG state with comparison to the state with REE.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제31권4호
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• pp.901-904
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• 2010

Decylthiocyanate (DTC) self-assembled monolayers (SAMs) on Au(111) were prepared by solution and vapor phase deposition methods at $50^{\circ}C$ for 24 h. The formation and surface structure of DTC SAMs were examined using scanning tunneling microscopy (STM). STM imaging revealed that DTC SAMs formed in 1 mM ethanol solution at $50^{\circ}C$ were composed of small ordered domains with lateral dimensions of a few nanometers and disordered phases, whereas DTC SAMs formed in the vapor phase at $50^{\circ}C$ contained two ordered phases: a closely packed c($4{\times}2$) superlattice and a striped phase with an interstripe spacing of 2.6 - 2.8 nm. It was also found that the ordered domain and vacancy island formation for DTC SAMs on Au(111) differs significantly from that of decanethiol SAMs, suggesting that adsorption mechanism is different from each other. From this study, it was confirmed that DTC SAMs with a high degree of structural order can be obtained by vapor phase deposition.

• 한국자기학회지
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• 제5권5호
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• pp.846-853
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• 1995

국소섭동을 포함하는 비대칭성 계의 전자구조 물성을 연구하기 위해서 밀접 결합 (tight-binding ; TB) linear-muffin-tin-orbital(LMTO) 방법과 회귀(recursion ; R) 방법을 결합한 실공간 전자구조 방법인 제일원리-자체충족적-스핀분극 TB-LMTO-R 방법을 개발하였다. 이 방법을 강자성 물질인 bcc Fe, hcp Co, fcc Ni등에 적용하여 송이의 크기, 회귀 계수, TB-LMTO Hamiltonian의 차수등을 변화시키며 국소 상태밀도와 자기 모멘트등의 수치적 수렴도를 고찰하였다. 송이 크기는 5,000개 원자 이상, 연속 분수 계수 n은 40이상, TB-LMTO Hamiltonian의 차수는 2차 이상이며 TB-LMTO-R 방법이 기존의 LMTO 방법의 결과와 거의 일치하는 결과를 준다는 사실을 얻었고 실공간 전자 구조 방법으로 TB-LMTO-R 방법의 충분한 신뢰도를 확인 하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권2호
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• pp.205-209
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• 2019

바이오미네랄의 독특한 구조 및 생물학적 물성은 다양한 의료 및 산업용 분야에서 활용할 수 있는 뛰어난 잠재력을 지니고 있어 최근 관심이 증대되고 있다. 껍질 메트릭스 단백질에 의해 조절되는 탄산칼슘 생광물화는 이러한 바이오 미네랄의 생성 메커니즘을 이해하기 위한 대표적인 모델로 활용되고 있다. 본 연구에서는 진주조개 프리즘층에 존재하는 껍질 메트릭스 단백질인 GRP_BA 재조합단백질과 껍질 메트릭스 단백질의 특성과 유사한 인공단백질 GG1234를 이용하여, 상온상압 조건에서 in vitro 탄산칼슘 결정화를 진행하였다. 대표적인 탄산칼슘 결정화 방법인 $CaCl_2$ 용액과 $(NH_4)_2CO_3$ 증기를 활용하였을 때, 두 단백질 모두 상온상압 조건에서 전형적인 능면체의 방해석 결정 성장을 저해하였고, 하위단위의 작은 방해석 결정이 뭉쳐진 장미모양리본 형태의 구형 방해석 성장을 유도하였다. 이러한 실험결과는 두 단백질에서 나타나는 블록으로 구성된 무정형 단백질의 특성에 의해 야기된 것으로 추정되며, 이러한 측면에서 본 연구는 껍질 메트릭스 단백질에 의해 조절되는 탄산칼슘 생광물화 현상의 이해를 높이는 데 기여할 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제49권2호
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• pp.77-88
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• 2016

백석면[Chrysotile, $Mg_3Si_2O_5(OH)_4$]은 사문석군 광물에 속하는 1:1 층상규산염광물로 섬유상의 형태와 구조적 특성으로 인해 다양한 이용과 연구가 진행되었으나, 근래에는 1급 발암물질로 선정되면서 백석면의 분해에 따른 본질적인 무해화를 위한 연구의 관심도가 높아졌다. 따라서 이 연구는 열처리에 따른 백석면의 광물학적 특성 변화를 관찰하여 열분해에 따른 무해화 과정을 알아보고자 하였다. 실험은 캐나다 LAB Chrysotile 광상에서 산출되는 백석면을 이용하여 $600-1,300^{\circ}C$ 범위에서 2시간 동안 열처리를 하였으며, TG-DTA, XRD, FT-IR, SEM-EDS, TEM-EDS 분석을 통해 백석면의 결정구조, 형태 및 화학성분의 변화를 확인하여 광물학적 특성변화를 관찰하였다. 열분해 실험 결과, 섬유상의 hollow tube 구조를 가지는 백석면은 약 $600-650^{\circ}C$에서 흡열반응이 일어남에 따라 팔면체판(MgOH)에서 수산기(OH)가 제거되면서 백석면은 비정질 광물의 형태로 변화하였다(탈수화 1단계). 약 $820^{\circ}C$에서는 발열반응이 관찰되었으며 이는 Mg, Si, O의 재배열 결과 주상의 고토감람석(forsterite, $Mg_2SiO_4$)으로 상전이에 영향을 준 것으로 사료된다(탈수화 2단계). 또한 $800^{\circ}C$ 이상으로 열처리한 일부 시료에서 고토감람석 내 결정구조의 변화가 시작되었고, $1,000^{\circ}C$ 이상에서는 온도 상승에 따라 점진적인 재결정 작용 결과 3차원적으로 성장하여 구형광물로 형태 변화가 나타나며 완화휘석(enstatite, $MgSiO_3$)을 형성하였다. 따라서 이 연구는 다양한 분석법의 적용과 2시간 동안의 열처리를 통하여 백석면의 탈수화 반응에 따른 결정구조의 붕괴와 섬유상 형태의 변형을 확인하였으며, 백석면은 무해 광물인 고토감람석과 완화휘석으로 상전이 됨을 통해 백석면의 무해화 과정을 제시 할 수 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제27권3호
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• pp.87-91
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• 2017

물리적 기상합성법인 부양증발가스응축법을 이용하여 분말 제조 장치 내 아르곤(Ar)가스와 메탄($CH_4$)의 비를 조정하여 니켈(Ni) 금속분말과 탄소가 니켈(Ni) 금속 표면에 코팅 된 Ni@C 나노분말을 제조하였다. 제조된 금속분말은 약 20 nm의 평균입도를 가지는 반면, 탄소막이 코팅된 경우 10 nm 정도의 평균 입도를 가지며, 2~3 nm 두께의 그라파이트 다층막(multi-shell graphite)이 표면에 코팅된 분말이 제조되었다. Ni@C는 1 T 가해준 상태에서도 자화값이 포화되지 못하였다. Ni의 경우 표면에 부동태 산화피막(NiO)이 존재한다. 제조된 나노입자를 심혈관 질환 치료제인 디하이드로미리미딘(3,4-dihydropyrimidine)의 제조시 촉매제로 반응시켰으며, 자성분말 특성을 이용하여 촉매제를 회수하였다. Ni의 경우 S-이성질체(en-antiomer)가 ${\Delta}{\sim}7.4%$ 더 생성 되었으며, Ni@C의 경우 ${\Delta}{\sim}19.6%$였다. 탄소막이 코팅 된 Ni은 재활용 시에도 3,4-DHPM 수득율(yield)이 68 %로 양호하였다.