• Current Applied Physics
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• 제18권12호
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• pp.1540-1545
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• 2018

SiGe alloy is widely used thermoelectric materials for high temperature thermoelectric generator applications. However, its high thermoelectric performance has been thus far realized only in alloys synthesized employing mechanical alloying techniques, which are time-consuming and employ several materials processing steps. In the current study, for the first time, we report an enhanced thermoelectric figure-of-merit (ZT) ~ 1.1 at $900^{\circ}C$ in ntype $Si_{80}Ge_{20}$ nano-alloys, synthesized using a facile and up-scalable methodology consisting of rapid solidification at high optimized cooling rate ${\sim}3.4{\times}10^7K/s$, employing melt spinning followed by spark plasma sintering of the resulting nano-crystalline melt-spun ribbons. This enhancement in ZT > 20% over its bulk counterpart, owes its origin to the nano-crystalline microstructure formed at high cooling rates, which results in crystallite size ~7 nm leading to high density of grain boundaries, which scatter heat-carrying phonons. This abundant scattering resulted in a very low thermal conductivity ${\sim}2.1Wm^{-1}K^{-1}$, which corresponds to ~50% reduction over its bulk counterpart and is amongst the lowest reported thus far in n-type SiGe alloys. The synthesized samples were characterized using X-ray diffraction, scanning electron microscopy and transmission electron microscopy, based on which the enhancement in their thermoelectric performance has been discussed.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제22권3호
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• pp.67-72
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• 2015

히트 싱크용 소재에 응용할 목적으로 단층금속과 2층금속 클래드메탈에 대해 열전도 특성에 대한 연구를 하였다. 단층시편으로는 스테인리스강과 알루미늄을 선택하였으며, 2층 금속으로는 스테인리스강과 알루미늄을 압연해서 제조한 클래드메탈을 사용하였다. 열전도도는 섬광법으로 측정한 열확산계수와 비열 및 밀도를 사용해 얻었다. 실험을 통해 얻은 측정값을 참고문헌에 보고된 자료를 사용해 얻은 계산값과 비교하였다. 단층시편의 경우, 실험을 통해 얻는 열확산계수와 열전도도는 계산값보다 작았다. 스테인리스강의 경우, 측정한 열전도도는 계산값에 비해 6% 정도 작았으며, 알루미늄의 경우 18% 정도 작았다. 반면, 2층 금속인 스테인리스강과 알루미늄의 클래드메탈은 측정한 열전도도가 계산값에 비해 55% 정도 낮게 나타났다. 섬광법으로 측정한 열전도도가 계산값보다 55% 정도 낮게 나타난 이유는 스테인리스강과 알루미늄의 사이에 존재하는 계면의 영향 때문이다. 스테인리스강과 알루미늄의 사이에 존재하는 계면은 열전도 특성을 지배하는 전자와 탄성파의 이동을 어렵게 하기 때문이다. 우수한 방열특성을 갖는 다층구조 방열모듈을 개발하기 위해서는 열전도 특성에 결정적으로 영향을 주는 계면 특성의 조절이 중요하다.

• 한국자기학회지
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• 제2권1호
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• pp.1-7
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• 1992

melt-spinning 방법에 의해 제조된 비정질 $Fe_{90}Zr_{10}$ ribbon에 전해수소화 반응법에 의해 증수소를 주입하였다. 중수소가 주입된 $D_{x}Fe_{90}Ze_{10}$계의 자기적 성질에 대하여 연구 하였다. 이 결과와 이미 보고된 수소가 주입된 $H_{x}Fe_{91}Zr_{9}$계의 결과와 비교하여 자기적인 성질에 미치는 phonon의 효과에 대하여 연구하였다. 또한 $M\"{o}ssbauer$분광법을 이용하여 Curie온도 $T_{c}$를 조사한 결과 중수소가 주입되기 전 시료의 $T_{c}$보다 75K 상승하였는데, 이는 수소 주위의 local de-formation에 의한 것으로 보인다. 그리고 $M\"{o}ssbauer$분광법에서 얻은 $D_{47}Fe_{90}Zr_{10}$의 자발 자율화을 온도의 함수로 표시하여, 중수소를 주입하지 않은 $Fe_{90}Zr_{10}$의 자발 자화율과 비교한 결과 중수소 주입시 교환 상호작용의 요동이 줄어듬이 확인되었다.