• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.24-28
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• 2018

To understand the effects of Cd substitution for Cu, $(Pb_{0.5}Cu_{0.5-x}Cd_x)Sr_2(Ca_{0.7}Y_{0.3})Cu_2O_z$ (x = 0 ~ 0.5) compounds were synthesized and the structural and superconducting properties of the compounds were characterized. Resistivity data revealed that superconducting transition temperature rises initially up to x = 0.25 and then decreases as the Cd doping content increases. Room-temperature thermoelectric power decreases at first up to x = 0.25 and then increases with higher Cd doping content, indicating that the change in $T_c$ is mainly caused by the change in the hole concentration on the superconducting planes by the Cd doping. The non-monotonic dependence of the lattice parameters and the transition temperature with Cd doping content is discussed in connection with the possible formation of $Pb^{+2}$ ions and the removal of excess oxygen caused by Cd substitution in the charge reservoir layer. A correlation between transition temperature and c/a lattice parameter ratio was observed for the $(Pb_{0.5}Cu_{0.5-x}Cd_x)Sr_2(Ca_{0.7}Y_{0.3})Cu_2O_z$ system.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제16권11호
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• pp.1084-1088
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• 1995

A complete solid solution (SrLaAl1-xNixO4) between insulating SrLaAlO4 and metallic SrLaNi(Ⅲ)O4 oxides were prepared under high oxygen pressure (1.5 kbar, 800 ℃). They have tetragonal K2NiF4-type structure in all the solid solution range. Compared with lattice parameters of the same solid solution prepared under normal condition (1 bar, 1200 ℃), large decrease in the c-parameter was induced by high pressure treatment while no noticeable variation of the a-parameter was observed. Although marked changes of structural parameters, magnetic susceptibilities, and electron paramagnetic resonance spectra were consistently occurred before and after x=0.5, overall behaviors were essentially the same with those of solid solution prepared under normal condition. Such a phenomenon is explained by assuming the formation of partially filled narrow σ*x2-y2 band for x>0.5. Lattice contraction along the c-axis by high pressure treatment seems not to broaden this band. Particularly, the continuous absorption characteristic of a high free carrier concentration for x>0.5 and the absence of Ni-O in-plane stretching mode in the infrared absorption spectra supports this picture. However, the conductivities increasing with temperature for all solid solution suggest that some localization character, of probably Anderson type, remains for x>0.5.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1998년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.239-242
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• 1998

Ca $F_2$ films have superior gate insulator properties than conventional gate insulator such as $SiO_2$, Si $N_{x}$, $SiO_{x}$, and T $a_2$ $O_{5}$ to the side of lattice mismatch between Si substrate and interface trap charge density( $D_{it}$). Therefore, this material is enable to apply Thin Film Transistor(TFT) gate insulator. Most of gate oxide film have exhibited problems on high trap charge density, interface state in corporation with O-H bond created by mobile hydrogen and oxygen atom. This paper performed Ca $F_2$ property evaluation as MIM, MIS device fabrication. Ca $F_2$ films were deposited at the various substrate temperature using a thermal evaporation. Ca $F_2$ films was grown as polycrystalline film and showed grain size variation as a function of substrate temperature and RTA post-annealing treatment. C-V, I-V results exhibit almost low $D_{it}$(1.8$\times$10$^{11}$ $cm^{-1}$ /le $V^{-1}$ ) and higher $E_{br}$ (>0.87MV/cm) than reported that formerly. Structural analysis indicate that low $D_{it}$ and high $E_{br}$ were caused by low lattice mismatch(6%) and crystal growth direction. Ca $F_2$ as a gate insulator of TFT are presented in this paper paperaper

• 한국진공학회지
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• 제16권5호
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• pp.322-329
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• 2007

800 K와 1000 K에서 ordered $Ni_3Al(111)$ 합금표면과 산소기체와의 상호작용을 LEED, STM, HRBBLS, UPS, 그리고 PAX를 이용 고찰하였다. 산소가 없는 깨끗한 $Ni_3Al(111)$ 표면에 대한 LEED 측정결과 어떤 "$2{\times}2$" 패턴이 관측되었는데, 이는 규칙적인 벌크와 같은 terminated 표면구조를 가짐을 의미한다. 그러나 800 K로 유지된 같은 표면에 산소를 흡착시킨 후 LEED를 관찰하면 ($1{\times}1$) substrate spots 외에 산소에 의해 유발된 lattice spacing이 $2.93\;{\AA}$인 어떤 회전되지 않은 superstructure가 얻어졌다. 이를 자세히 규명하기 위해 HREELS와 UPS를 측정한 결과 threefold aluminum 자리에 산소들이 화학흡착됨을 알 수 있었고, 아울러 PAX 측정결과 흡착된 overlayer들이 어떤 oxide island 형태로 성장됨을 보여주었다. 그러나 실질적으로 $Ni_3Al(111)$ 표면에서는 그러한 자리들이 유효하지 않기 때문에 우리들은 oxide island 생성은 $Ni_3Al(111)$ 표면에 있는 aluminum overlayer들을 덮음으로써 성장되고 있다고 결론을 내렸다. 한편, 1000 K로 유지된 $Ni_3Al(111)$ 표면에 산소를 노출하면 ${\gamma}'-Al_2O_3$ 구조가 성장됨을 HREELS와 STM 측정결과로부터 알 수 있었다. 그리고 HREELS 측정결과, 800 K에서 산화는 매우 특이한 양상을 띄며 일어나고 있으나 정확하게 $Al_2O_3$ overlayer가 형성되는 경우와는 일치하지 않음을 알 수 있었고, 1000 K에서 산소노출 후 얻은 STM 영상 역시 oxide island 들이 형성에 기인된 어떤 "Strawberry" 구조를 보여주었으나 정확하게 $Al_2O_3$ overlayer가 형성되었는지는 규명할 수 없었다. 결론적으로, 800 K와 1000 K에서 $Ni_3Al(111)$ 합금표면위의 산소 상호작용결과 어떤 aluminum oxide overlayer의 island들이 성장됨을 확인할 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제38권5호
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• pp.242-248
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• 2016

연료전지에서의 전체 반응 속도는 산화전극에서 일어나는 수소산화반응에 비해 그 반응 속도가 현저히 느린 환원전극에서의 산소환원반응(oxygen reduction reaction, ORR)에 의해 결정된다. ORR 효율성 평가를 용이하게 하는 지표(descriptor)로서 촉매 표면에서의 산소원자 흡착강도를 활용하는데, 산소흡착강도는 촉매 표면의 기하학적 구조 변형에 따른 전자구조를 변형함으로써 조절할 수 있다. 이에 본 연구에서는 백금 표면의 원자모델을 이용하여 표면의 기하학적 구조가 산소흡착강도에 미치는 영향과 그 원인을 밀도범함수이론(density functional theory, DFT) 계산을 통해 분석하였다. 먼저, 기하학적 구조를 인위적으로 변형시킨 Pt(111) 표면에서의 산소흡착반응을 밀도범함수이론 계산을 이용해 분석함으로써 기하학적 구조변화가 산소흡착강도에 미치는 영향(strain effect)을 확인하였다. 최적화한 Pt 격자상수($3.977{\AA}$)에 ${\pm}1%$ 간격의 변화율을 적용하고 각 변화율마다의 산소흡착강도를 계산하였는데, Pt-Pt 원자 간 거리가 멀어질수록 산소흡착강도가 강해지는 것을 확인하였다. 이는 원자 간 거리가 증가할수록 d-band center가 페르미 준위(Fermi level)쪽으로 이동하게 되며, 이로써 일부 반결합 오비탈(anti-bonding orbitals)에 전자가 채워지지 않기 때문에 전체적으로 반결합 오비탈이 형성될 가능성이 적어지기 때문이다. 결과적으로, 순수한 백금이 가진 격자상수($3.9771{\AA}$) 보다 약 2~4% 작은 백금 표면 격자크기를 가질 수 있도록 유도할 수 있다면 산소흡착강도가 적절히 약하게 조절될 수 있으며, 이는 순수한 백금보다 더 향상된 ORR 성능을 가진 촉매물질 개발 연구를 위한 기초자료로서 활용할 수 있을 것이다.

• 청정기술
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• 제20권3호
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• pp.212-217
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• 2014

재생공정에서 황화 된 탈황흡수제의 재생을 위하여 산소는 산화제로 사용되었다. 재생공정에서 미량의 미 반응 산소는 직접 황 회수 공정으로 유입된다. 그러나, $SO_2$ 환원을 위한 반응성은 미 반응 산소의 다양한 이유에 의해서 저하된다. $SO_2$ 환원을 위한 반응성 실험을 위해 Sn-Zr계 촉매가 사용되었으며, $SO_2$와 $O_2$는 각각 5.0 vol%와 4.0 vol%로 고정하였고 $300-450^{\circ}C$와 1-20 atm에서 수행되었다. 본 연구에서는 고온건식 탈황공정의 직접 황 회수공정에 유입되는 미 반응산소에 의한 촉매반응성 저하에 미치는 영향을 조사하였다. $SO_2$ 환원으로 생성된 원소 황은 미 반응산소에 의해서 재산화되고, redox반응기구에서 Sn-Zr계 촉매의 빈 격자 산소자리가 미 반응산소에 의해서 재산화되므로 $SO_2$ 전화율은 감소되는 것으로 판단된다. 한편 환원제로써 공급된 CO는 미 반응산소에 의해서 산화되어 연소열에 의해 촉매 충전 층 온도가 상승되기도 한다. 결과적으로 충전 층의 빠른 온도상승은 활성 물질을 소결시켜 촉매의 비활성화를 초래하게 된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제24권2호
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• pp.123-132
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• 1987

Yttria-stabilized zirconia with erbia-lanthana were investigated with respect to the amount of Ln2O3 (Ln; Er, La) addition in the range of 0.5∼5 mol% to the base composition of 8 mol% yttriazirconia. Following analysis and measurement were adopted for the characterization of synthesizes of solid electrolyte; phase transformation, lattice parameter, crystallite size, relative density, chemical composition and SEM/EDS. Electrical conductivity by two-probe method versus temperature from 350$^{\circ}C$ to 800$^{\circ}C$ and frequency in the range of 5Hz∼13MHz by complex impedance method was also conducted together with the determination of oxygen ion transference number by EMF method for the evaluation of their electrical properties. The results were as followsing; Electrical conductivity were decreased with increase in Ln2O3 content, but their activation energies increased. In the case of La2O3 addition, espicially, its electrical conductivity was decreased owing to the segregation of second phases at the grain-boundary. Grain-boundary conductivity of the specimen contained 0.5 mol% Er2O3 exhibited a maximum conductivity among thecompositions experimented. However, their bulk conductivities decreased in both case. Oxygen ion transference number was also reduced with decrease in oxygen partial pressure. For example, in the case of Er2O3 addition it retained value in the range of 0.97∼0.94 abvove 4.74${\times}$10-2in oxygen partial pressure. With the increase in the quantities of the evaporation of additive components, the crystallite size of stabilized zirconia decreased, and their relative density also reduced owing to the formation of porosity in their matrices. In the case of La2O3 the sinterbility was improved in the limited amount of addition up to 0.5 mol%, in the same range of addition the strength of sintered bodies were improved perhaps owing to the precipitation of metastable tetragonal phase in the fully stabilized zirconia.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제13권1호
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• pp.39-42
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• 2012

To study the physical and chemical properties, solid solutions of $(Sr_{1-x}Ba_x)NdFe{^{3+}}_{1-\tau}Fe{^{4+}}_{\tau}O_{4-y}$ system with x=0.0(SBN-0), 0.1(SBN-1), 0.2(SBN-2) and 0.3(SBN-3) were synthesized in air at 1,473 K and annealed in air at 1,073 K for 24 h. X-ray powder diffraction assured that the four samples had tetragonal symmetries (I4/mmm). Their lattice volumes increased gradually with x values. Nonstoichiometric chemical formulas were formulated using the data such as $\tau$(amount of $Fe^{4+}$ ion) and y(oxygen deficiency) values using Mohr salt analysis. It was found out that all the four samples had excessive oxygen (4-y>4.0). All the samples started to lose some of their oxygen at around 613K(TG/DTA thermal analysis). They exhibited semiconductivities in the temperature range of around 283-1173K. All the four specimens had sufficient tensile strength to endure the force of 19.6 N (2 kg of weights) and the conductivity values of the ECIAs which were painted on pieces of glass with the area of $150mm^2$ ($10mm{\times}15mm$) and it was in the order of ECIA-0${\rightarrow}$ECIA-1${\rightarrow}$ECIA-2${\rightarrow}$ECIA-3 at a constant temperature.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제30권2호
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• pp.128-139
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• 1998

The effect of UO$_2$ powder property and oxygen potential on characteristics of sintered UO$_2$-Gd$_2$O$_3$ fuel pellets has been investigated. Two types of powder, mixture of AUC-UO$_2$ and Gd$_2$O$_3$powders (type I) and mixture of ADU-UO$_2$ and Gd$_2$O$_3$powders (type II), have been prepared, pressed, and sintered at 168$0^{\circ}C$ for 4 hours. Four sintering atmospheres with different mixing ratios of $CO_2$to H$_2$ gas ranging from 0 to 0.3 have been used. UO$_2$-Gd$_2$O$_3$ fuel has lower sintered density than UO$_2$ fuel, and the density drop is larger for powder type I than for powder type II. As the oxygen potential increases, the sintered density of UO$_2$-2wt% Gd$_2$O$_3$pellets increases but that of UO$_2$-10wt% Gd$_2$O$_3$ pellets decreases. It is found that pores are newly formed in UO$_2$-10wt% Gd$_2$O$_3$ pellets in accordance with the decrease in density. The grain size of UO$_2$-Gd$_2$O$_3$ fuel increases and a short range G4 distribution becomes homogeneous as the oxygen potential increases. A long range ed distribution and grain structure are inhomogeneous for powder type II. The lattice parameter of (U,Gd)O$_2$solid solution decreases linearly with Gd$_2$O$_3$ content. The dependence of UO$_2$-Gd$_2$O$_3$fuel characteristics on powder type and sintering atmosphere have been discussed.

• 공업화학
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• 제7권3호
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• pp.554-564
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• 1996

페롭스카이트 $La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{1-x}Fe_xO_3$(x=0.00, 0.01, 0.10, 0.20, 0.35, 및 0.50)를 산소전극물질로 사용하여 알칼리형 연료전지에서의 산소환원반응을 연구하였다. Fe치환에 따른 촉매특성의 변화를 X-선회절분석법(XRD), 열중량분석법(TG) 및 승온환원법(TPR)을 통하여 조사하였다. XRD 구조분석을 통하여 페롭스카이트 단위격자의 격자상수값을 측정할 수 있었다. TG 실험결과 Fe는 페롭스카이트 구조내에서 크게 안정화되어 $900^{\circ}C$까지 거의 환원되지 않았고, Fe치환량 증가에 따라 Co-O간의 결합에너지가 증가하여 고온에서 제거되는 산소종의 양이 증가하였다. TPR 실험결과, ${\alpha}$-(저온피크)와 ${\beta}$-(고온피크)산소종이 존재하였다. ${\beta}$-산소종은 Co와 강하게 결합되어 있는 산소종으로서 Fe치환량 증가에 따라 결합세기가 증가하였다. ${\alpha}$-산소종은 가역적으로 격자내외를 출입하는 산소환원반응의 활성종이었으며, Fe치환량 증가에 따른 격자상수의 증가는 금속과 ${\alpha}$-산소종간의 결합에너지로 볼 수 있는 ${\alpha}$산소종의 환원피크를 저온으로 이동시킴으로써 산소환원반응의 활성을 증가시켰다. 반면에, Fe치환량 증가에 따른 ${\alpha}$-산소종의 감소는 산소환원반응의 활성을 감소시켰으며, Fe치환에 따른 표면적의 증가는 반응활성에 크게 영향을 미치지 못하였다.