• Title/Summary/Keyword: LiNbO$_3$

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압전 재료의 탄성표면파 특성과 단백질의 고정화 (Surface Acoustic Wave Characteristics of Piezoelectric Materials and Protein Immobilization)

  • 정우석;홍철운;김기범
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제44권2호
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    • pp.166-171
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    • 2006
  • 본 연구에서는 전기적 결합 계수가 큰 PMN-PT 압전 재료를 사용하여 탄성표면파를 발진시켜 단백질을 검출할 수 있는 새로운 바이오센서로써 이용 가능성을 확인하고자 시도하였다. 실험결과 PMN-PT 압전 재료의 중심 주파수 필터링은 LT 압전 재료보다 우수하였지만, 만족할만한 결과를 얻을 수는 없었다. 또한, 본 연구에서는 위암을 일으키는 mismatched DNA를 검출하기 위한 방법을 개발하고자 하였다. 그 결과 EDC 용액을 사용하여 NTA에 MutS를 고정화 하였다. 그러나 Ni(니켈)을 사용하여 MutS를 고정화하여 mismatched DNA를 측정하는 것이 더 효과적인 방법이라 판단된다.

울진 보암광산의 조장석-스포듀민 페그마타이트의 광물 지화학 조성 연구 (Mineral Geochemistry of the Albite-Spodumene Pegmatite in the Boam Deposit, Uljin)

  • 박규승;박정우;허철호
    • 광물과 암석
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    • 제35권3호
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    • pp.283-298
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    • 2022
  • 본 연구에서는 경상북도 울진 왕피리에 소재한 보암 Li 광산의 조장석-스포듀민 페그마타이트와 그 주변에 형성된 외영운암(exogreisen)의 광물 지화학 조성을 EDS로 분석하고 그 의미를 고찰하였다. 보암 광산은 화성활동 단계와 영운암화 단계의 두 단계를 거쳐 형성되었다. 전자에서는 조립질 내지 중립질의 스포듀민, 조장석, 석영, K-장석으로 구성된 조장석-스포듀민 페그마타이트가 관입하였으며, 후자에서는 페그마타이트의 조장석화 및 영운암화 과정에서 세립의 조장석 및 이와 공생하는 백운모, 녹주석, 인회석, 컬럼바이트족 광물(CGM, columbite group mineral), 마이크롤라이트, 석석 등이 형성되며 화성활동 단계의 광물을 부분적으로 교대하였다. 이 과정에서 주변암인 장군석회암과 맥의 경계면에는 전기석, 석영, 백운모로 구성된 외영운암이 형성되었다. 광물 지구화학 분석 결과에 따르면 화성활동 단계 대비 영운암화 단계에서 녹주석과 백운모에 Cs 함량이 더 높고 CGM의 Ta/(Nb+Ta) 또한 더 높게 나타난다. 이 같은 사실은 영운암화에 관여한 용융체가 페그마타이트를 형성한 용융체에 비하여 더 많은 분화 과정을 거쳤음을 지시한다. 영운암화 단계에서 형성된 인회석의 조성은 Cl이 결핍되고 F가 부화되어 있어 보암 광산이 S형 화강암 기원의 Li-Cs-Ta(LCT) 페그마타이트에 해당하는 특성을 지닌다. 화성활동 단계에 형성된 중립질의 조장석은 평균 0.28 wt.%의 P2O5를 갖는데 비해 영운암화 단계에 형성된 세립질의 조장석은 EDS 검출한계 미만의 P2O5를 지닌다. 영운암화 단계에 형성되는 인회석과 마이크롤라이트는 화성활동 단계 대비 Ca가 부화되었음을 지시한다. 따라서, 조장석 내 P의 결핍은 용융체에 있던 P가 주변암으로부터 Ca가 공급됨에 따라 인회석의 형태로 소진되어 결핍된 결과로 해석할 수 있다. 외영운암의 전기석은 중심에서 외곽으로 갈수록 Ca를 비롯한 2가 양이온의 함량이 증가하고 그에 따라 Al의 함량이 감소하는 화학적 누대구조를 보인다. 이는 영운암화 단계에서 장군석회암으로부터 용융체에 Ca가 점차 공급되었다는 가설에 부합한다.

KLN 스퍼터링용 타겟의 제조 및 코닝 1737 유리 기판위에 성장시킨 박막의 광학적 성질 (Target Preparation for KLN sputtering and optical properties of thin films deposited on Corning 1737 glass)

  • 박성근;서정훈;김성연;전병억;김진수;김지현;최시영;김기완
    • 한국재료학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.178-184
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    • 2001
  • rf-마그네트론 스퍼터링 방법을 이용하여 높은 광투과성을 지니며 c-축 배향된 KLN 박막을 제작하였다. 하소 및 소결 과정을 거쳐서 균일하고 안정한 상태의 KLN 타겟을 제조하였다. KLN 타겟은 화학량론적인 조성 및 K가 30%, 60%, 그리고 Li가 각각 15%, 30% 과량된 조성을 사용하였으며 K와 Li의 휘발을 방지하기 위하여 낮은 온도에서 소결시켰다. 제조된 타겟을 사용하여 rf-magnetron sputtering 방법으로 박막을 제조하였으며, 이때 K가 60% Li가 30% 과량된 타겟으로 제조할 때 단일상의 KLN 박막을 얻을 수 있었다. KLN 박막은 코닝 1737 기판 위에서 우수한 결정성과 높은 c-축 배향성을 나타내었으며, 이때 박막의 성장조건은 고주파 전력 100 W, 공정 압력 150 mTorr, 기판 온도 58$0^{\circ}C$였다. 가시광 영역에서 박막의 투과율은 약 90% 이고, 흡수는 333 nm에서 발생하였으며 632.8 nm에서 박막의 굴절율은 1.93이었다.

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위상변화를 이용한 표면탄성파 가스센서 (Surface acoustic wave gas sensors by utilizing the phase change)

  • 김진상;정용철;강종윤;김달영;남창우;윤석진
    • 센서학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.186-190
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    • 2005
  • This paper describes the development of a surface acoustic wave gas sensor that is designed to detect volatile gas by monitering phase change of output signal as a function of time. The sensor consists of SAW oscillators with a center frequency of 100 MHz fabricated on $128^{\circ}$ Y-Z $LiNbO_{3}$ substrates. Experimental results, which show the phase change of output signal under the absorption of volatile gas onto sensors, are presented. The proposed sensor has the properties of high sensitivity compare to the conventional SAW gas sensor and chemical selectivity. Thus, it is thought these results are applicable for use in sensor array of an high performance electronic nose system.

Magnetic Properties of Cr-doped LiNbO3 by Using the Projection Operator Technique

  • Park, Jung-Il;Lee, Hyeong-Rag;Lee, Haeng-Ki
    • Journal of Magnetics
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    • 제16권2호
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    • pp.108-113
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    • 2011
  • The electron spin resonance lineshape (ESRLS) function for the electron spin resonance linewidth (ESRLW) of $Cr^{3+}$ (S = 3/2) in ferroelectric lithium niobate single crystals doped with 0.05 wt% of Cr, is obtained by using the projection operator technique (POT), developed by Argyres and Sigel. The ESRLS function is calculated to be axially symmetric about the c - axis and analyzed by using the spin Hamiltonian $H_{SP}={\mu}_B(B{\cdot}{^\leftrightarrow_{g}}{\cdot}S)+S{\cdot}{^\leftrightarrow_{D}}{\cdot}S$ with the parameters g = 1.972 and D = $0.395\;cm^{-1}$. In the ca plane, the linewidths show a strong angular dependence, whereas in the ab plane, they are independent of the angle. This result implies that the resonance center has an axial symmetry along the c - axis. Further, from the temperature dependence of the linewidths that is shown, it can be seen that the linewidths increase as the temperature increases, at a frequency of v = 9.27GHz. This result implies that the scattering effect increases with increasing temperature. Thus, the POT is considered to be more convenient to explain the scattering mechanism as in the case of other optical resonant systems.

A Novel Hybrid Supercapacitor Using a Graphite Cathode and a Niobium(V) Oxide Anode

  • Park, Gum-Jae;Kalpana, D.;Thapa, Arjun Kumar;Nakamura, Hiroyoshi;Lee, Yun-Sung;Yoshio, Masaki
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제30권4호
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    • pp.817-820
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    • 2009
  • To meet the high current load requirement from the high energy density realized by metal oxide and high power density graphite, we propose a novel hybrid supercapacitor consisting of Nb2O5 and KS6 graphite in 1.0 M LiPF6-EC:DEC (1:2). This new system exhibits a sloping voltage profile from 2.7 to 3.5 V during charging and presents a high operating voltage plateau between 1.5 and 3.5 V during discharging. The cell was tested at a current density of 100 mA/g with a cut-off voltage between 3.0 and 1.0 V. This novel energy storage system delivers the highest initial discharge capacity of 55 mAh/g and exhibits a good cycle performance.

우리 나라 황토(풍화토)의 구성광물 및 화학성분 (Mineralogy and Chemical Composition of the Residual Soils (Hwangto) from South Korea)

  • 황진연;장명익;김준식;조원모;안병석;강수원
    • 한국광물학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.147-163
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    • 2000
  • The mineralogy and chemical composition of reddish to brownish yellow residual soils, so called "Hwangto" have been examined according to representative host rocks. The result of the study indicates that Hwangto consists of 40-80% clay minerals and various minerals such as quartz, feldspar, hornblende, goethite, and gibbsite. Clay minerals include kaolinite, halloysite, illite, hydroxy interlayered vermiculite (HIV), mica/vermiculite interstratifield mineral and chlorite. The mineralogical constituents and contents of Hwangto were different depending on the types of host rocks. Moreover, the Jurassic granitic rocks contain relatively more kaolin minerals, whereas the Cretaceous granitic rocks contain more HIV and illite. In addition, reddish Hwangto contains relatively more kaolinite and HIV, and yellowish Hwangto contains more illite and halloysite. It is suggested that feldspars and micas of host rocks were chemically weathered into illite, halloysite, illite/vermiculite interstratified minerals, and HIV, and finally into kaolinite. Compared with their host rocks, the major chemical compositions of Hwangto tend to contain more $Al_2O_3,\;Fe_2O_3,\;H_2O$ in amount and less Ca, Mg, and Na. Hwangto contains relatively high amount of trace elements, P, S, Zr, Sr, Ba, Rb, and Ce including considerable amount of Li, V, Cr, Zn, Co, Ni, Cu, Y, Nb, La, Nd, Pb, Th in excess of 10 ppm. Relatively high amount of most trace elements were detected in the Hwangto. The major and minor chemical compositions of the Hwangto were different depending on the types of host rocks. However, their difference was in the similar range compared with the compositions of host rocks.

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Poling Quality Enhancement of PPLN Devices Using Negative Multiple Pulse Poling Method

  • Choi, Ju-Won;Ro, Jung-Hoon;Ko, Do-Kyeong;Yu, Nan-Ei
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제15권2호
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    • pp.182-186
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    • 2011
  • A poling method using multiple negative voltage was introduced to fabricate periodically poled lithium niobate (PPLN) devices with quasi-phase matching (QPM) period of $12.9\;{\mu}m$ by utilizing an real-time visualization system. We also performed variation of the electric field during the poling. Two different conventionally used poling method, negative and positive single pulses, were used and the poling quality compared through microscopic images and far-field diffraction pattern analysis. Etched images on the +z and -z surfaces of PPLN showed that negative multiple pulse poling presented the highest periodicity in domain structures among the three methods. Duty ratio and its standard deviation were measured by analyzing far-field diffraction patterns. The newly introduced method of negative multiple pulse poling had duty ratio of 0.42 which was close to the ideal value of 0.50 and standard deviation of 0.020 that was about 3 times smaller than that of the other conventional methods.

증착 조건이 KLN 박막의 형상에 미치는 영향 (The Effect of Deposition Parameters on the Morphology of KLN Thin Films)

  • 박성근;전병억;김진수;김지현;최병진;남기홍;류기홍;김기완
    • 한국재료학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.27-33
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    • 2001
  • 본 실험에서는 $Pt/Ti/SiO_2/Si(100)$ 기판 위에 KLN 박막을 형성할 때 나타나는 4-fold 그레인의 성장 특성을 조사하기 위하여 공정 변수를 변화시키면서 박막을 제작하였다. 공정 변수는 기판 온도, 스퍼터링 압력, 고주파 전력을 선택하여 최적의 증착 조건 근방에서 공정 변수를 변화시키면서 실험하였다. K와 Li가 과량된 타겟을 사용하여 KLN 박막을 제조할 때 최적의 성장 조건은 고주파 전력 100 W, 공정압력 150 mTorr, 기판온도 $600^{\circ}C$이며 공정변수의 작은 변화에도 박막의 표면 형상은 매우 민감하게 변화하였다. KLN은 화합물을 구성하는 원소 사이의 증기화 온도의 차이가 많이나는 물질로서 고온 고진공의 환경에서 박막을 제조할 때 어려움이 있으며, 녹는점과 기판 온도와의 관계를 설명한 Thornton의 모델로 설명하기 어려운 현상이 나타났다. 이러한 것은 박막 물질을 이루는 구성 원소의 증기화 온도를 이용하여 이 현상을 간단하게 설명할 수 있었다.

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방향성 결합구조의 음향파 도파로를 이용한 음향광학형 파장가변 광 필터의 부모드 억제에 관한 연구 (A study of the sidelobe supprion in an acousto-optic wavelength tunable filter utilizing a SAW-guide directional coupler)

  • 임경훈;정홍식
    • 한국광학회지
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    • 제11권6호
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    • pp.423-428
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    • 2000
  • 방향성 결합 구조의 음향파 도파로를 이용한 편광모드 변환형 파장가변 광 필터를 LiNbO$_3$ 와 Ti 이중 확산 공정기술을 이용하여 제작하였다. 균일 결합구조형 AOTF의 부모드의 크기를 두 음향파 도파로의 방향성 결합형 가중 결합 원리를 이용하여 8 dBwjd도 추가적으로 억제시킬 수 있었다. 1551.6mm 파장의 TE, TM 입사 편광모드와 173.58MHz, 17.78mW RF 구동신호각각에 대해서 -12.68dB 부모드 억압과 90% 변환효율이 측정되었다. 파장변화율과 통과 대역폭은 각각 8.86nm/ MHz, 1.7nm로 측정되었다.

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