• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제35권4호
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• pp.392-397
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• 2022

We present the structural and optical properties of Au@TiO₂ core-shell microsphere structure prepared by a hydrothermal synthesis method. As a way to improve the efficiency of organic solar cells, the Au@TiO₂ core-shell microsphere was synthesized to use the local surface plasmon resonance (LSPR) phenomenon. The synthesized results were confirmed to have the Au@TiO₂ core-shell structure using a high-resolution transmission electron microscopy. An absorption was observed to occur at 527 nm belonging to the visible light region using a visible light spectroscopy, which supports the LSPR phenomenon. We suggest that the Au@TiO₂ core-shell microsphere is highly likely to be applied to organic solar cells including dye-sensitized solar cells. In addition, we expect it to be widely used not only in the energy but also in the bio as well as in the environmental fields.

• 센서학회지
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• 제28권4호
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• pp.225-230
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• 2019

$Au@TiO_2$ core-shell decorated rGO nanocomposite (NC) was prepared using a simple solvothermal method followed by heat treatment for gas sensor application. The crystal structure and morphology of the composites were characterized by X-ray powder diffraction and transmission electron microscopy, respectively. The $NO_2$ sensing response of the $Au@TiO_2/rGO$ NC was tested at operating temperatures from $250^{\circ}C$ to $500^{\circ}C$, and was compared with those of the bare rGO and $Au@TiO_2$ core-shell NPs. The $Au@TiO_2/rGO$ NC-based sensor showed a far higher response than the rGO or $Au@TiO_2$ core-shell based sensors, with the maximum response detected when the operating temperature was $400^{\circ}C$. This improved response was due to the high rGO gas absorption capability for $NO_2$ gas and the catalytic effect of $Au@TiO_2$ core-shell NPs in oxidizing $NO_2$ to $NO_3$.

• 한국재료학회지
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• 제16권8호
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• pp.524-528
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• 2006

On the synthesis of Au/$TiO_2$ core-shell structure nanoparticle, the effect of concentration of $Ti^{4+}$ and reaction temperature on the morphology and optical property of Au/$TiO_2$ core-shell nanoparticles is examined. A gold colloid was prepared by $HAuCl_4{\cdot}4H_2O\;and\;C_6H_5Na_3{\cdot}2H_2O$. Titanium stock solution was prepared by mixing solution of titanium(IV) isopropoxide (TTIP) and triethanolamine (TEOA). The concentrations of $Ti^{4+}$ stock solution were adjusted to $10.01{\sim}0.3$ mM, and then the gold colloid is added to the $Ti^{4+}$ stock solution. Au/$TiO_2$ core-shell structure nanoparticles could be prepared by the hydrolysis of the $Ti^{4+}$ stock solution at $80^{\circ}C$. The size of synthesized Au nanoparticles was 15 nm. The thickness of $TiO_2$ shell on the surface of gold particles was about 10 nm. The absorption peak of synthesized Au/$TiO_2$ core-shell nanoparticles shifted towards the red end of the spectrum by about 3 nm because of the formation of $TiO_2$ shell on the surface of gold particles. The good $TiO_2$ shell is produced when $Ti^{4+}$ concentration is varied between 0.01 and 0.05 mM, and reaction temperature is maintained at $80^{\circ}C$. The crystal structure of $TiO_2$ shell was amorphous.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제29권2호
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• pp.305-308
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• 2008

We performed coupled-cluster calculations to determine the intermolecular interaction energy between two TiAu4 clusters. Our ab initio calculations predict that the binding energy is 2.89 eV, which is somewhat larger than the known binding energy of 2.0 eV for TiH4-TiH4. The intermolecular binding energy is relatively high, despite TiAu4 having all the attributes of a magic cluster. The favorable orbital interaction between occupied Au(6s) and unoccupied Ti(3d) orbitals leads to the strong dimeric interaction for TiAu4-TiAu4.

• 광물과 암석
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• 제33권2호
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• pp.115-127
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• 2020

운산 금 광상은 한반도의 3대(대유동 광상, 광양 광상) 금 광상중의 하나이었다. 이 광상 주변지질은 선캠브리아기의 변성퇴적암류와 중생대의 반상화강암으로 구성된다. 이 광상은 선캠브리아기의 변성퇴적암류와 중생대의 반상화강암내에 발달된 단층대를 따라 충진한 함 금 석영맥 광상으로 조산형 금 광상에 해당된다. 이 광상의 석영맥은 광물조합에 따라 1)방연석-석영맥형, 2)자류철석-석영맥형, 3)황철석-석영맥형, 4)페크마틱 석영맥형, 5)백운모-석영맥형 및 6)단순석영맥형으로 분류된다. 연구된 석영맥은 황철석-석영맥형이며 견운모화작용, 녹니석화작용 및 규화작용이 관찰된다. 이 석영맥은 백색 석영, 백색 운모, 녹니석, 황철석, 금홍석, 방해석, 모나자이트, 저어콘 및 인회석 등이 산출된다. 금홍석은 엽리상 석영맥내 유색대에서 자형내지 중립질 입단으로 어두운 금홍석과 밝은 금홍석으로 산출된다. 금홍석의 화학조성은 89.69~98.71 wt.% (TiO₂), 0.25~7.04 wt.% (WO₃), 0.30~2.56 wt.% (FeO), 0.00~1.71 wt.% (Nb₂O₅), 0.17~0.35 wt.% (HfO₂), 0.00~0.30 wt.% (V₂O₃), 0.00~0.35 wt.% (Cr₂O₃) 및 0.04~0.25 wt.% (Al₂O₃)으로 밝은 금홍석이 어두운 금홍석보다 WO₃, Nb₂O₅ 및 FeO 원소들의 함량이 높게 산출되며 서로 다른 시기에 형성된 것으로 생각된다. 어두운 금홍석과 밝은 금홍석내 미량원소들은 어두운 금홍석 [(V³⁺, Cr³⁺) + (Nb⁵⁺, Sb⁵⁺) ↔ 2Ti⁴⁺, 4Cr³⁺ (or 2W⁶⁺) ↔ 3Ti⁴⁺ (W⁶⁺ ↔ 2Cr³⁺), V⁴⁺ ↔ Ti⁴⁺], 밝은 금홍석 [2Fe³⁺ + W⁶⁺ ↔ 3Ti⁴⁺, 3Fe²⁺ + W⁶⁺ ↔ Ti⁴⁺ + (V³⁺, Al³⁺, Cr³⁺) +Nb⁵⁺]로써 치환관계가 있었다. 이들 자료를 근거로, 어두운 금홍석은 광역변성작용 동안 모암광물들의 변질 시 광물내 존재했던 V³⁺, V⁴⁺, Cr³⁺, Nb⁵⁺, Sb⁵⁺, W⁶⁺과 같은 양이온들의 재 농집에 의해 형성되었으나 밝은 금홍석은 ductile shear 시 높은 함량의 Fe²⁺ 및 W⁶⁺ 양이온들을 함유한 열수용액의 유입에 따른 어두운 금홍석과 반응에 의해 어두운 금홍석에 존재하였던 V³⁺, V⁴⁺, Al³⁺, Cr³⁺ 및 Nb⁵⁺과 같은 양이온들의 재 농집에 의해 형성된 것으로 생각된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제43권2호
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• pp.114-120
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• 2006

Nano-size Au particle doped $TiO_2$ films were prepared with $Ti(OC_3H_7^i)_4$, polyvinylpyrrolidone(PVP), $HAuCl_4$ and $C_3H_7OH$ etc. by sol-gel method. $TiO_2$ gel films were obtained by the dip-coating method on the $SiO_2$ glass substrates, and then heat-treated at $700^{\circ}C$ for 10 min. The thickness of $TiO_2$ films were $0.7\~1.8\;{\mu}m$. It was found that the thickness of films prepared from PVP containing solution was about $2\~8$ times higher values than that of thin films without PVP. The size of Au particles doped in the films were about $350\~750\;nm$. Nano-size Au particle dispersed $TiO_2$ films showed high absorption peak at visible region 450nm, which made them good candidates for non-linear optical materials and photo-catalytic materials. The contact angle of $TiO_2$ film for water was $12.5^{\circ}$, and therefore it is clear that $TiO_2$ films have very high hydrophilic properties and the self-cleaning effects.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제31권8호
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• pp.2170-2174
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• 2010

The surfaces of $TiO_2$ and ZnO nanoparticles have been modified by gold (Au) nanoparticles by a reduction method in solution. Their interfacial electronic structures and optical absorptions have been studied by depth-profiling X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and UV-vis absorption spectroscopy, respectively. Upon Au-modification, UV-vis absorption spectra reveal a broad surface plasmon peak at around 500 nm. For the as-prepared Au-modified $TiO_2$ and ZnO, the Au $4f_{7/2}$ XPS peaks exhibit at 83.7 and 83.9 eV, respectively. These are due to a charge transfer effect from the metal oxide support to the Au. For $TiO_2$, the larger binding energy shift from that (84.0 eV) of bulk Au could indicate that Au-modification site of $TiO_2$ is different from that of ZnO. On the basis of the XPS data with sputtering depth, we conclude that cationic (1+ and 3+) Au species, plausibly $Au(OH)_x$ (x = 1-3), commonly form mainly at the Au-$TiO_2$ and Au-ZnO interfaces. With $Ar^+$ ion sputtering, the oxidation state of Ti dramatically changes from 4+ to 3+ and 2+ while that (2+) of Zn shows no discernible change based on the binding energy position and the full-width at half maximum (FWHM).

• 광물과 암석
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• 제33권3호
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• pp.195-214
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• 2020

삼광 금-은 광상은 과거 한국에서 가장 큰 금-은 광상들 중의 하나였다. 이 광상은 선캠브리아기의 변성퇴적암류내에 발달된 열극대를 충진한 8개조의 석영맥으로 구성된 조산형 금-은 광상이다. 이 광상에서 함 티타늄 광물로는 설석, 티탄철석 및 금홍석이며 설석과 티탄철석은 모암에서만 산출되나 금홍석은 모암과 엽리상 석영맥에서 산출된다. 이들 광물들은 모암에선 흑운모, 백운모, 녹니석, 백색운모, 모나자이트, 저어콘 및 인회석과 엽리상 석영맥에선 백색운모, 녹니석 및 유비철석 등과 함께 산출된다. 설석은 최대 3.94 wt.% (Al₂O₃), 0.49 wt.% (FeO), 0.52 wt.% (Nb₂O₅), 0.46 wt.% (Y₂O₃) 및 0.43 wt.% (V₂O₅) 값을 갖는다. 이 설석은 0.06~0.14 (Fe/Al 비) 값으로 변성기원의 설석이고 X_Al (=Al/Al+Fe³⁺+Ti) 값이 0.06~0.15 값으로 저 함량 알루미늄 설석에 해당된다. 티탄철석은 최대 0.07 wt.% (ZrO₂), 0.12 wt.% (HfO₂), 0.26 wt.% (Nb₂O₅), 0.04 wt.% (Sb₂O₅), 0.13 wt.% (Ta₂O₅), 2.62 wt.% (As₂O₅), 0.29 wt.% (V₂O₅), 0.12 wt.% (Al₂O₃), 1.59 wt.% (ZnO)로써 As₂O₅ 함량이 높게 산출된다. 금홍석의 화학조성은 모암과 엽리상 석영맥에서 각각 최대 0.35 wt.%, 0.65 wt.% (HfO₂), 2.52 wt.%, 0.19 wt.% (WO₃), 1.28 wt.%, 1.71 wt.% (Nb₂O₃), 0.03 wt.%, 0.07 wt.% (Sb₂O₃), 0.28 wt.%, 0.21 wt.% (As₂O₅), 0.68 wt.%, 0.70 wt.% (V₂O₃), 0.48 wt.%, 0.59 wt.% (Cr₂O₃), 0.70 wt.%, 1.90 wt.% (Al₂O₃), 4.76 wt.%, 3.17 wt.% (FeO)로써 엽리상 석영맥의 금홍석에서 HfO₂, Nb₂O₃, As₂O₅, Cr₂O₃, Al₂O₃ 및 FeO 원소들의 함량이 모암의 금홍석보다 높지만 WO₃ 원소의 함량은 낮다. 이 미량원소들은 모암의 금홍석[(Fe³⁺, Al³⁺, Cr³⁺) + Hf⁴⁺+(W⁵⁺, As⁵⁺, Nb⁵⁺) ⟵⟶; 2Ti⁴⁺+ V⁴⁺, 2Fe²⁺+(Al³⁺, Cr³⁺) + Hf⁴⁺+(W⁵⁺, As⁵⁺, Nb⁵⁺) ⟵⟶ 2Ti⁴⁺+2V⁴⁺], 엽리상 석영맥의 금홍석 [(Fe³⁺, Al³⁺) + As⁵⁺ ⟵⟶ Ti⁴⁺+ V⁴⁺, (Fe³⁺, Al³⁺) + As⁵⁺ ⟵⟶ Ti⁴⁺+Hf⁴⁺, 4(Fe³⁺, Al³⁺) ⟵⟶ Ti⁴⁺+(W⁵⁺, Nb⁵⁺) + Cr³⁺]로써 치환관계가 있었다. 이들 자료를 근거로, 모암내 산출되는 설석, 티탄철석 및 금홍석은 광역변성작용 동안 모암광물들의 변질 시 광물내 존재했던 W⁵⁺, Nb⁵⁺, As⁵⁺, Hf⁴⁺, V⁴⁺, Cr³⁺, Al³⁺, Fe³⁺, Fe²⁺ 등과 같은 양이온들의 재 용해 및 농집에 의해 형성되었다. 그후 계속된 연성전단 시 엽리상 석영맥내 금홍석은 열수 용액의 유입에 따른 백색운모와 녹니석의 모암변질작용에 의한 양이온들의 재 용해 및 재 농집과 더불어 초기에 형성된 설석, 티탄철석 및 금홍석과의 반응에 의해 기존에 이들 광물내에 존재하였던 Nb⁵⁺, As⁵⁺, Hf⁴⁺, Cr³⁺, Al³⁺, Fe³⁺, Fe²⁺과 같은 양이온들의 재농집에 의해 형성된 것으로 생각된다.

• 광물과 암석
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• 제36권3호
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• pp.185-197
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• 2023

구봉 금-은 광상은 선캠브리아기의 변성퇴적암류내에 발달된 열극대를 충진한 8개조의 석영맥으로 구성된 조산형과 intrusion-related형이 혼합된 광상으로 과거 한국에서 가장 큰 금-은 광상들 중의 하나였다. 대한광업진흥공사는 이 광상의 남부에서 시추(90-12)를 통한 심도 -728 ML에서 27.9 g/t Au 품위를 갖는 0.9 m 폭을 갖는 석영맥(6호맥)을 착맥하였으며 2004년 재차 6호맥의 재개발 가능성 검토를 위해 시추(04-1)를 수행하였다. 2004년 시추 현장에서 모암, 모암변질 및 석영맥 시료들(04-1)을 채취하여 함 티타늄 광물들(티탄철석, 금홍석)의 산상과 화학조성을 연구하였다. 심도 -275 ML의 광화대에서 관찰되는 금홍석은 모암변질대에서 칼리장석, 흑운모, 석영, 방해석, 녹니석 및 황철석과 함께 산출된다. 심도 -779 ML의 광맥(6호맥)에서 관찰되는 티탄철석과 금홍석은 모암변질대와 석영맥에서 백색운모, 녹니석, 인회석, 저어콘, 석영, 방해석, 자류철석 및 황철석과 함께 산출된다. 이들 광물조합을 토대로, 금홍석은 열수 용액에 의한 모암내 Ti을 풍부하게 함유한 흑운모의 열수변질작용(녹니석화작용) 시 형성된 것으로 생각된다. 티탄철석은 최대 0.09 wt.% (HfO₂), 0.39 wt.% (V₂O₃), 0.54 wt.% (BaO) 함량이 함유되어 있다. 심도 -275 ML과 -779 ML에서 산출되는 금홍석의 화학조성을 비교하면, 심도 -779 ML의 광맥(6호맥)의 금홍석에서 WO₃, FeO 및 BaO 원소들의 함량이 높다. 이들 미량원소들은 심도 -275 ML의 금홍석 Ba²⁺ + Al³⁺ + Hf⁴⁺ + (Nb⁵+, Ta⁵⁺) ↔ 3Ti⁴⁺ + Fe²⁺, 2V⁴⁺ + (W⁵⁺, Ta⁵⁺, Nb⁵⁺) ↔ 2Ti⁴⁺ + Al³⁺ + (Fe²⁺, Ba²⁺), Al³⁺ + V⁴⁺ + (Nb⁵⁺, Ta⁵⁺) ↔ 2Ti⁴⁺ + 2Fe²⁺, 심도 -779 ML의 금홍석 2(Fe²⁺, Ba²⁺) + Al³⁺ + (W⁵⁺, Nb⁵⁺, Ta⁵⁺) ↔ 2Ti⁴⁺ + (V⁴⁺, Hf⁴⁺), Fe²⁺ + Al³⁺ + Hf⁴⁺ + (W⁵⁺, Nb⁵⁺, Ta⁵⁺) ↔ 2Ti⁴⁺ + V⁴⁺ + Ba²⁺로써 치환관계가 있었다. 이들 자료와 기 연구된 조산형 금 광상에서 산출되는 함 티타늄 광물들의 화학조성과 비교 검토 본 결과, 구봉 광상의 금홍석들은 다른 조산형 금 광상(운산 광상, Kori Kollo 광상, Big Bell 광상, Meguma 함 금 석영맥)들에서 산출되는 금홍석들보다 상대적으로 산화 환경에서 형성되었음을 알 수 있다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제2권1호
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• pp.98-101
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• 2007

Yttrium(Y)-substituted bismuth titanate $(Bi_{4-x},Y_x)Ti_3O_{12}$ [x=0, 0.25, 0.5, 0.75, 1](BYT) thin films were deposited using an RF sputtering method on the $Pt/TiO_2/SiO_2/Si$ substrates. The structural properties and electrical properties of yttrium-substituted $(Bi_4-xYx)Ti_3O_{12}$ thin films were analyzed. The remanent polarization of $(Bi_4-xYx)Ti_3O_{12}$ films increased with increasing Y-content. The $(Bi_{3.25}Y_{0.75})Ti_3O_{12}$ films fabricated using a top Au electrode showed saturated polarization-electric field(P-E) switching curves with a remanent polarization(Pr) of $8{\mu}C/cm^2$ and coercive field (Ec) of 53 kV/cm at an applied voltage of 7 V. The $(Bi_{3.25}Y_{0.75})Ti_3O_{12}$ films exhibited fatigue-free behavior up to $4.5{\times}10^{11}$ read/write switching cycles at a frequency of 1MHz.