Graphene shows diverse novel physical properties arising from its peculiar electronic states, so called Dirac electrons. Especially, effect of magnetic field is very unique, exhibiting exotic Landau level (LL) splitting. LLs are substantially modified by spins of Dirac electrons and pseudo-spins. The degeneracy of LLs is lifted to show splitting by electron-electron interaction and by the Zeeman effect. We investigated the magneto-optical absorption of graphene subjected to ultra-high magnetic field. Samples were prepared by the CVD method deposited on GaAs and Quart substrate. We have confirmed existence of graphene on each substrate by the micro-Raman spectroscopy. Next, we conducted magneto-absorption measurements in magnetic field up to 120 T by the single-turn coil (STC) method. We could observe absorption peak at 65 T and 100 T, respectively, probably arising from the LL inter-band transitions.
This study was conducted to synthesize the diamond like carbon films by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD). The effects of gas composition on growth and mechanical properties of the films were investigated. A little amount of hydrogen or oxygen were added to base gas mixture of methane and argon. Methane dissociation and diamond like carbon nucleation were enhanced by installing negatively bias grid near substrate. The deposited films were indentified as hard diamond like carbon films by micro-Raman spectroscopy. The surface and fractured cross section of the films which were observed by scanning electron microscopy showed that film growth is very slow as about 0.3$\mu\textrm{m}$/hour, and relatively uniform with hydrogen addition. Vickers hardness of tungsten carbide (WC) cutting tool increased from about 1000 to 1600~1800 by deposition of DLC film, that of commercial TiN coated tool was about 1270. In cutting test of aluminum 6061 alloy, DLC coated cutting tool showed 1/3 or lower crater and flank wear than TiN coated or non-coated WC cutting tools.
초미세 가공 및 치수안정성 향상을 위한 다이아몬드 마이크로 블레이드의 DLC 코팅이 연삭 과정에서 결합구조가 안정적으로 유지되는지 알아보기 위해 Cu/Sn 금속 결합재에 $MoS_2$ 고체 윤활제를 첨가한 후 PAPVD법으로 DLC 박막을 블레이드의 측면에 증착하였다. 실착 절삭 시험을 위해 마이크로 블레이드 시편을 제조하여 충분한 드레싱 과정 후 절삭 시험을 행하였으며 라만 분광법을 통해 절삭 전후 DLC 코팅에 존재하는 $sp^2$, $sp^3$ 결합의 분율을 조사하고 그 결과를 토대로 DLC 코팅의 특성의 변화를 분석하였다. DLC 코팅에 존재하는 D밴드와 G밴드의 비인 ID/IG는 절삭 후 증가하는 경향을 보였으며 결과적으로 절삭 과정 중 흑연화가 진행되었음을 확인하였다.
기존의 이온성 고분자-금속 복합체(IPMC)는 백금(Pt)전극을 이온성 전기활성 고분자(Ionic electroactive polymer)인 나피온에 무전해 도금으로 만들어졌다. 본 연구는 백금전극을 그래핀으로 대체하여 투명 이온성 고분자-그래핀 복합체(IPGC)를 제작하였다. 그래핀은 근적외선 화학기상증착법(NIR-CVD)으로 전이금속 (Cu, Ni) 위에 탄화수소 가스(CH4)를 이용하여 성장하였다. 전이 금속위에 성장된 그래핀을 나피온 양쪽면에 van der Waals 결합력을 이용하는 습식 전이공정으로 전극을 형성하였다. IPGC는 면 저항(4-point probe), 투과도(UV/Vis spectrometer) 및 라만 분광법(Micro Raman spectroscopy)의 측정으로 그래핀 전극의 특성평가를 하였고, 전계방사 주사전자현미경(Field Emisson Scanning Electron Microscope; FE-SEM)을 사용하여 IPGC의 구조적 특성을 확인하였다. 제작된 IPGC의 성능은 백금전극을 이용한 IPMC의 변위(displacement), 힘(force), 작동 주파수(Operating frequency) 분석을 통해 비교 평가하였다.
Micro-/macroporous carbons (MMCs) were prepared using a hollow mesoporous silica capsule (HMSC) as a sacrificial hard template. The carbonization process after the infiltration of furfuryl alcohol into the template-free HMSC material afforded MMC materials in high yield. The hard template HMSC could be removed by HF etching without deteriorating the structure of MMC. The MMC materials were fully characterized by SEM, TEM, PXRD, XPS, and Raman spectroscopy. The replication processes were so successful that MMCs exhibited a hollow capsular structure with multimodal microporosity. Detailed textural properties of MMC materials were investigated by volumetric $N_2$ adsorption-desorption analysis at 77 K. To explore the gas sorption abilities of MMCs for other gases, $H_2$ and $CO_2$ sorption analyses were also performed at various temperatures. The multimodal MMC materials were found to be good sorbents for both $H_2$ and $CO_2$ at low pressure.
Ever since the experimental discovery of graphene exfoiliated from the graphite flakes by Geim et at., this area has drawn a lot of attention for its possible application in IT industry. For the growth of graphene, chemical vapor deposition (CVD) has been widely used to fabricate the large area graphene. The lateral size of this graphene can be easily controlled by the size of the metal substrate though the chemical etching to remove this substrate is somewhat troublesome. Another problem which is hard to avoid is the folding at the grain boundary. We will discuss the origin of the folding first and introduce the way to avoid this folding. To solve this problem, we have used the various types of micro-thin metal foils. The precise control of hydro-carbon and the carrier gas results in the formation of the graphene on top of substrate. The thickness of graphene layers can be controlled with the control of gas flow on top of Cu substrate in contrast to the previously reported self-limiting growth $behavior^1$. Uniformity of this graphene layer has been checked by micro-raman spectroscopy and SEM. The size of grain can be enhanced by thermal treatment or use of other metal substrate. The dependence of grain size on the lattice size of the substrate will be discussed. By selecting the shape of substrate, we can grow various types of graphene. We will introduce the micron size graphene tube and its application.
연구목적: 본 연구는 상아질 접착제의 잔류 용매가 접착 효율에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 본 연구에서는 5세대 2단계 산부식형 접착제와 7세대 단일과정 자가부식형 접착제를 사용하였다. 상아질 접착제의 증발률과 전환률, 적용 후 용매의 공기건조 방법에 따른 미세인장결합강도를 측정하였으며 접착 계면을 FE-SEM을 이용하여 관찰하였다. 결과: 1. 시간에 따라 접착제의 증발률은 증가하나 접착제의 종류에 따라 증가 양상이 서로 달랐다. 2. 대부분 전환률은 증발률에 비례하는 경향을 나타내었다. 3. 공기건조 방법에 따라 결합강도는 대부분 under군, control군, over군 순으로 증가하는 양상을 나타내었다. 4. FE-SEM에서 아세톤을 용매로 사용하는 접착제는 공기건조 방법에 따라 droplet이나 gap이 관찰되었다. 결론: 상아질 접착제의 잔류 용매는 접착 효율에 부정적인 영향을 미치기 때문에, 상아질 접착제의 선택과 사용 시 용매의 종류와 특징에 대한 적절한 이해가 필요할 것이다.
특징 순위 방법은 데이터에 대한 정보와 관련된 특징을 구별하는데 유용하게 사용된다. 본 논문에서는 혈소판으로부터 측정된 라만 스펙트럼에서 퇴행성 뇌신경질환과 혈관성 인지증의 분류에 특징 순위를 이용하는 방법을 제안하였다. 퇴행성 뇌신경 질환인 알츠하이머병(Alzheimer's disease)과 파킨슨병(Parkinson's disease) 그리고 혈관성 인지증(vascular dementia)을 유도한 실험용 쥐의 혈소판에서 측정한 스펙트럼은 가우시안 모델을 이용한 커브 피팅으로 노이즈를 제거하고 로컬 최저점에 선형 보간법(linear interpolation)으로 배경 잡음을 제거한다. 전처리 과정을 수행한 스펙트럼에서 분류정확도와 계산복잡도를 개선하기 위해 특징 순위 방법을 이용하여 주요 특징을 선택하였다. 선택된 특징들은 PCA(principal component analysis) 방법으로 변환하여 주성분의 수를 변화시키며 MAP(maximum a posteriori)으로 분류하고 전체 특징을 사용한 경우의 분류 결과와 비교하였다. 실험 결과에서 제안한 방법을 적용한 모든 실험에서 분류 시스템의 계산복잡도를 현저하게 감소시키고 분류정확도는 부분적으로 증가하였다. 특히 파킨슨병과 정상을 분류하는 실험에서 제안한 방법이 전체 특징을 사용한 경우보다 모든 주성분의 수에서 분류정확도가 높았으며 평균 1.7 %의 성능이 향상되었다. 이 결과에서 분류정확도와 계산복잡도의 개선을 고려하면 제안한 방법이 혈소판 라만 스펙트럼에서 퇴행성 뇌신경질환과 혈관성 인지증의 분류 시스템에 효율적으로 사용될 수 있음을 확인하였다.
인지증을 유발하는 원인은 알츠하이머병(Alzheimer's Disease: AD)과 혈관성 인지증(vascular Dementia: VD)이 가장 높은 비율을 차지한다. 본 논문에서는 측정된 라만 스펙트럼에서 AD, VD, 정상(NOR: normal)을 분류하기 위해 변별력 있는 영역을 조사하고, 특징 변환을 이용한 분류 실험 결과를 제시하였다. 혈소판으로부터 측정한 라만 스펙트럼은 먼저 smoothing을 적용한 다음 배경 잡음을 제거하고 스펙트럼의 기준 피크를 중심으로 그 위치를 정렬하였고 minmax 방법을 사용하여 정규화 하였다. 전처리를 거친 스펙트럼은 AD와 VD, NOR를 변별하기 가장 용이한 영역을 결정하기 위해 조사되었으며, 그 결과 725-777, 1504-1592, 1632-1700 $cm^{-1}$ 영역에서 스펙트럼이 많은 차이를 보임을 확인하였다. 분류 실험은 선택한 각 영역에 대하여 PCA(principal component analysis)와 NMF(nonnegative matrix factorization) 방법을 적용하여 얻은 특징을 이용하여 행하였다. 총 327개의 라만 스펙트럼에 대한 MAP(maximum a posteriori probability) 분류 실험 결과에 따르면, 본 연구에서 제안된 국부 영역 변환 특징을 사용했을 때 평균 92.8 %의 분류율을 보임을 알 수 있었다.
We prepared a working electrode (WE) with a blocking layer (BL) containing 0 ~ 0.5 wt% Ag nano powders to improve the energy conversion efficiency (ECE) of dye sensitized solar cell (DSSC). FESEM and micro-Raman were used to characterize the microstructure and phase. UV-VIS-NIR spectroscopy was employed to determine the adsorption of the WE with Ag nano powders. A solar simulator and a potentiostat were used to confirm the photovoltaic properties of the DSSC with Ag nano powders. From the results of the microstructural analysis, we confirmed that Ag nano powders with particle size of less than 150 nm were dispersed uniformly on the BL. Based on the phase and adsorption analysis, we identified the existence of Ag and found that the adsorption increased when the amount of Ag increased. The photovoltaic results show that the ECE became 4.80% with 0.3 wt%-Ag addition compared to 4.31% without Ag addition. This improvement was due to the increase of the localized surface plasmon resonance (LSPR) of the BL resulting from the addition of Ag. Our results imply that we might be able to improve the efficiency of a DSSC by proper addition of Ag nano powder to the BL.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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