자기 Fe-Co(C)나노(nano)캡슐과 Fe-Co 나노입자들이 메탄과 혼합기체($H_2$+Ar) 두 종류의 분위기속에서 각각 아크방전으로 제조되었다. 이 두 종류의 초미세 입자들의 특성과 자기적 성질들을 XRD(X-ray Diffraction), Mossbauer 분광, XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy), TEM(transmission Electron Microscopy), EDS(Energy Disperse Spectroscopy), 화학적 분석, 산소량 측정과 자기 측정 등을 통하여 체계적으로 조사하였다. 메탄기체로부터 분해되어 나온 탄소원소가 미세입자들의 상구조, 자기적 상태 그리고 표면 특성들에 끼치는 효과를 아르곤원소를 사용했을 때와 비교하였다. 두 미세입자에서의 Fe/Co 질량비가 약간 다르게 나타났으며 Fe-Co나노입자의 크기가 Fe-Co(C)나노캡슬보다 약 두배였다. 또한 Fe-Co(C)나노캡슐의 포화자화값이 Fe-Co 나노입자보다 약 8% 높았으며 둘 다 유사한 상구조를 보였다. 핵 표면에 쌓인 껍질들이 매우 얇아 XRD측정으로는 그 존재를 탐지하기 어려웠으나 XPS분석을 통하여 그들이 탄소층과 산소층임을 결론지을 수 있었다.
바나듐(V)도핑이 $Fe_3O_4$의 자기적 성질에 미치는 영향을 조사하기 위하여 졸-겔 방법을 이용하여 $V_xFe_{3-x}O_4$ 박막들을 제작하고, x-ray diffraction(XRD), x-ray photoelectron spectroscopy(XPS), conversion electron Mossbauer spectroscopy(CEMS), vibrating sample magnetometry(VSM) 등을 이용하여 그 구조적, 자기적 특성들을 측정 및 분석하였다. XRD 측정 결과에 따르면 $V_xFe_{3-x}O_4$ x=1.0까지 입방(cubic)구조를 유지하며, 그 격자 상수는 거의 변화하지 않았다. 바나듐의 2p 및 철의 2p 준위들에 대한 XPS 측정 및 분석 결과, 바나듐은 화합물 내에서 주로 +3가의 상태로 존재하며, 성분비 x가 증가함에 따라 +2가 이온의 농도가 증가함이 나타났다. CEMS측정 결과 $V^{3+}$이온들은 사면체 $Fe^{3+}$자리를 주로 치환하며, $Fe^{2+}$이온들은 팔면체 $Fe^{2+}$자리를 치환하는 것으로 나타났다. 박막들에 대한 상온에서의 VSM측정 결과, 바나듐을 작은 양 도핑 할 경우(x=0.14) $V_xFe_{3-x}O_4$의 포화자화량(saturation magnetization)은 $Fe_3O_4$ 비하여 증가함이 나타났으며, 다량 도핑 할 경우$(x\geq0.5) Fe_3O_4$에 비하여 점차적으로 감소함이 나타났다. $V_xFe_{3-x}O_4$의 보자력(coercivity)은 x의 증가에 따라 증가함이 나타났는데, $V^{2+}(d^3)$ 이온의 팔면체 자리 치환에 의한 비등방성의 증가에 기인하는 것으로 해석된다.
[ $LaFeO_3$ ] powders were synthesized using a method involving solution combustion, and the surface properties of these powders were examined by x-ray photoelectron spectroscopy. As the amount of fuel increased during the synthesis, the $LaFeO_3$ powders became amorphous with a large plate-like shape. It was found that the O 1s spectra were composed of two types of photoelectrons by deconvolutioning the spectra. Photoelectrons with higher binding energy come from adsorbed oxygen ($O^-$) whereas those with lower energy come from lattice oxygen ($O^{2-}$). The ratio of adsorbed and lattice oxygen increased as the ratio of the fuel and nitrate (${\Phi}$) increased. The binding energy of both types of oxygen increased as ${\Phi}$ increased due to the formation of carbonates.
자연환경에서 망간은 +2, +3, +4가의 다양한 산화수로 존재하며 환경적으로 중요한 여러 원소들과 활발한 산화/환원반응을 함으로써 원소의 지화학적 순환에 중요한 역할을 하고 있다. 특히 망간은 다양한 산화물로 존재하며 각각 특징적인 망간의 산화상태를 나타내고 있다. 망간산화물의 지화학적 특성, 즉 망간산화물의 용해도, 흡착력, 산화/환원 능력은 산화물을 구성하는 망간의 산화수에 의해 크게 좌우되는 것으로 알려져 있다. 따라서 망간의 산화수를 결정하는 인자를 밝히는 것이 산화/환원에 민감한 여러 오염원소의 지화학적 거동을 예측하는 데 매우 중요하다. X-선 광전자 분광법(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)은 고체상으로 존재하는 다양한 원소의 산화상태를 밝히는데 매우 유용한 도구이다. 본 연구에서 MnO, $Mn_2O_3$, $MnO_2$에 대한 망간의 산화수를 결정하기 위해 XPS $Mn2p_{3/2}$와 Mn3s 결합에너지 스펙트럼을 측정하여 기존에 보고 된 값들과 비교하였다. 망간산화물에 대한 $Mn2p_{3/2}$ 결합에너지는 MnO, 640.9 eV; $Mn_2O_3$, 641.5 eV; $MnO_2$, 641.8 eV로서, 망간의 산화수가 증가할수록 $Mn2p_{3/2}$ 의 결합에너지가 증가하는 것으로 나타났다. 시료준비 방법 중 하나인 Ar 에칭의 경우 시료 표면의 전자구조를 변화시킬 수 있는 가능성이 확인되었다.
Copper and zinc are well known elements with antibacterial effect. So in this research, Cu and Zn (CZ) nanofibers (NFs) were fabricated by electrospinning method using polyvinylpyrrolidone (PVP) for adjusting viscosity. The CZ/PVP precursor solutions were prepared with copper sulfate pentahydrate, and zinc acetate dihydrate. Distilled water was used for solvent and PVP was used to regulate the viscosity of precursor solution. The CZ/PVP NF composites were obtained by electrospinning method using the precursor solution. The average diameter of obtained CZ/PVP NFs was determined by optical microscopy using Motic image plus 2.0 program and was found to be 490 nm. The chemical environment of the obtained CZ/PVP NF composites was investigated with X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). After heating the obtained CZ/PVP NF composites at 353 K, the solvent was removed. The characteristic C 1s, Cu 2p, and Zn 2p core level XPS peaks were observed. After calcination the CZ/PVP NF composites at 873 K in Ar environment for 5 hrs, PVP was decomposed at this temperature and CZ NF was obtained. This was confirmed by decreasing the intensity of C 1s.
The surface reactions of silica film($SiO_2-P_2O_5-B_2O_3-GeO_2$) with fluorocarbon plasma has been studied by using angle -resolved x-ray photoelectron spectroscopy(XPS). It has been confirmed that residual carbon consists of C-C and C-CFx bonds and fluorine mainly binds silicon in the case of etched silica by using $CF_4$ gas plasma. The surface reaction of silica with various fluorocarbon gases, such as $CF_4,C_2F_6 and CHF_3$ were investigated. XPS results showed that though the etching gases were changed, the elements and binding states of the residual layers on the etched silica by using various fluorocarbon gas plasma were nearly the same . This seems to be due to the high volatility of byproducts, that is, $SiF_4 and CO_2$ etc..
This paper reports on thermally adjusted graphene oxide (GO) as the hole transport layer (HTL) for organic light-emitting diodes (OLEDs). GO is generally not suitable for HTL of OLEDs because of intrinsic specific resistance. In this paper, the specific resistance of GO is adjusted by the thermal annealing process. The optimum specific resistance of HTL is found to be $10^2{\Omega}{\cdot}m$, and is defined by the maximum current efficiency of OLEDs, 2 cd/A. In addition, the reasons for specific resistance change are identified by x-ray photoelectron spectroscopy (XPS). First, the XPS results show that several functional groups of GO were detached by thermal energy, and the amount of epoxide changed substantially following the temperature. Second, the full width at half maximum (FWHM) of the C-C bond decreased during the process. That means the crystallinity of the graphene improved, which is the scientific basis for the change in specific resistance.
We herein report a new analytical application of XPS to the identification of organic molecules in room temperature ionic liquid for the first time. An organic compound, propargylamine (1), produced in 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate ([bmim][$PF_6$]), which is one of the room temperature ionic liquids (RTILs), via $A^3$ coupling reaction, is characterized by means of x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) rather than using conventional organic compound analysis techniques. There are four non-equivalent carbons in RTILs and 1 each. The ratios of normalized integrated areas of the deconvoluted binding energy of core electron of carbon (C1s) peaks are well matched to the number of carbons in those compounds. The binding energies of C1s of the featured carbons in 1, C4 (sp carbons in acetylene group) and C5 ($sp^2$ carbons in benzene ring), are assigned 286.2 and 285.4 eV, respectively. These results will be able to provide an important tool and a new strategy for the analysis of organic molecules
TiN을 Cu의 확산방지막으로 사용하기 위해 많은 연구가 되어왔는데, 이 연구에서는 특히 X-ray photoelectron spectroscopy(XPS)를 이용하여 TiN박막에서의 Cu의 확산현상을 연구하였다. TiN박막은 일반적으로 columnar grain을 형성하면서 성장을 하는데, 녹는점의 1/3에 해당하는 비교적 낮은 온도에서는 grain들의 경계를 따라 Cu가 확산함을 확인하였다. Atomic force microscopy(AFM)를 이용하여 grain의 모양을 관찰하였고, 이 grain boundary 를 통한 확산 현상을 연구하기 위하여, modified surface accumulation method를 이용하였 다. 연구 결과, TiN박막에서의 Cu의 grain boundary diffusion의 활성화 에너지 $Q_b$는 0.23 eV, Diffusivity $D_{bo}$는 $5.5\times10^{-12{\textrm{cm}^2$/sec의 값을 얻었다.
Sol-gel 법을 이용하여 $V_xFe_{3-x}O_4$(x=0.0, 0.15, 0.5, 1.0) 박막 시료을 만들어 V 치환에 따른 $Fe_3O_4$의 결정구조적 특성을 X-ray diffraction(XRD)과 X-ray photoelectron spectroscopy(XPS)로 조사하였다. 특히 Fe 이온의 전하상태와 거동에 관하여 강력하게 조사할 수 있는 conversion electron $M\"{o}ssbauer$(CEMS) 분광법을 이용하여 양이온들의 거동과 초미세 자기적 성질을 분석하였다. X-선 회절실험의 결과 $V_xFe_{3-x}O_4(X{\leq}1.0)$ 박막 시료들의 결정구조는 스피넬구조로서 V 조성값 증가에 따라 격자상수값이 약간 증가함을 보여준다. XPS 조사에서 x값 증가에 따라 처음에는 $V^{3+}$ 이온이 B-자리의 $Fe^{3+}$ 이온을 주로 치환하고 x값이 더 커지면서 $V^{2+}$ 이온의 $Fe^{2+}$ 치환도 발생되는 것으로 나타났다. 이것은 격자상수값이 증가하는 분석 결과를 잘 설명하여 준다. CEMS 측정 결과에서 나타난 양이온 거동은 주로 B-자리의 $Fe^{3+}$ 이온에 대한 $V^{3+}$ 이온 치환이 나타나고, V 조성값이 더 크게 증가함에 따라 $V^{2+}$ 이온의 $Fe^{2+}$ 치환도 발생됨을 알 수 있었다. 그리고 이것은 V 치환이 Fe 이온 주위의 국부적 전하분포와 대칭성의 변화를 가져와 초미세 자기적 성질의 변화를 초래함을 의미한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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