• Composites Research
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• 제34권6호
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• pp.345-349
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• 2021

The continued environmental pollution caused by fossil fuel consumption has prompted researchers around the world to develop environmentally friendly energy technologies. Electrochemical energy storage is the significant area of research in this development process, and the research significance of supercapacitors in this field is increasing. Herein, a simple electrodeposition synthetic route was explored to develop the MoP layered cathode material. The layered structure provided a highly ion-accessible surface for smooth and faster ion adsorption/desorption. After Fe was doped into MoP, the morphology of MoP changes and the electrochemical performance was significantly improved. Specific capacitance value of the binder-free FeMoP electrode was found to be 269 F g^-1 at 2 A g^-1 current density in 6 M aqueous KOH electrolyte. After adding Fe to MoP, an additional redox contribution was observed in the redox conversion from Fe³⁺ to Fe²⁺ redox pair, and the charge transfer kinetics of MoP was effectively improved. This research can provide guidance for the development of supercapacitor electrode materials through simple electrodeposition technology.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제35권4호
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• pp.348-352
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• 2022

Resistive switching behaviors of a co-sputtered zinc silicate thin film (ZnO and SiO₂ targets) have been investigated. We fabricated an Ag/ZnSiO_x/highly doped n-type Si substrate device by using an RF magnetron sputter system. X-ray diffraction pattern (XRD) indicated that the Zn₂SiO₄ was formed by a post annealing process. A unique morphology was observed by scanning electron microscope (SEM) and atomic force microscope (AFM). As a result of annealing process, 50 nm sized nano clusters were formed spontaneously in 200~300 nm sized grains. The device showed a unipolar resistive switching process. The average value of the ratio of the resistance change between the high resistance state (HRS) and the low resistance state (LRS) was about 106 when the readout voltage (0.5 V) was achieved. Resistance ratio is not degraded during 50 switching cycles. The conduction mechanisms were explained by using Ohmic conduction for the LRS and Schottky emission for the HRS.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.15-18
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• 2006

REBCO coated conductors (RE: rare earth elements) have recently drawn great attention since they are known to possess stronger flux pinning centers in high magnetic fields compared with YBCO coated conductors. In this study, $GdBa_2Cu_3O_{7-d}(GdBCO)$ was selected to investigate the influence of the distance between target and substrate and substrate temperature on the superconducting properties of GdBCO films on the $SrTiO_3(100)$ substrate. Samples were fabricated by pulsed laser deposition (PLD) with a Nd:YAG laser (355nm). Under a given oxygen pressure of 800mTorr, we changed the distance between target and substrate from 5.5cm to 7.0cm and the substrate temperature from $750^{\circ}C\;to\;850^{\circ}C$. The crystallinity and texture of GdBCO films were analyzed by X-ray diffraction (XRD), and the surface morphology was observed by the scanning electron microscopy (SEM). Tc and Jc values were measured by the four point probe method. High quality GdBCO films with Tc of 89.7K and Jc over $1MA/cm^2$ at 77 K in self field were successfully fabricated by optimizing processing parameters. The detailed processing conditions, microstructure and superconducting properties will be presented for a discussion.

• 한국재료학회지
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• 제33권10호
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• pp.385-392
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• 2023

A solution combustion process for the synthesis of hollandite (BaAl₂Ti₆O₁₆) powders is described. SYNROC (synthetic rock) consists of four main titanate phases: perovskite, zirconolite, hollandite and rutile. Hollandite is one of the crystalline host matrices used for the disposal of high-level radioactive wastes because it immobilizes Sr and Lns elements by forming solid solutions. The solution combustion synthesis, which is a self-sustaining oxi-reduction reaction between a nitrate and organic fuel, generates an exothermic reaction and that heat converts the precursors into their corresponding oxide products in air. The process has high energy efficiency, fast heating rates, short reaction times, and high compositional homogeneity. To confirm the combustion synthesis reaction, FT-IR analysis was conducted using glycine with a carboxyl group and an amine as fuel to observe its bonding with metal element in the nitrate. TG-DTA, X-ray diffraction analysis, SEM and EDS were performed to confirm the formed phases and morphology. Powders with an uncontrolled shape were obtained through a general oxide-route process, confirming hollandite powders with micro-sized soft agglomerates consisting of nano-sized primary particles can be prepared using these methods.

• Advances in nano research
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• 제16권4호
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• pp.353-363
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• 2024

The incorporation of nanoplatelets in composite and polymeric materials represents a recent and innovative approach, holding substantial promise for diverse property enhancements. This study focuses on the application of nanocomposites in the production of sports equipment, particularly soccer balls, aiming to bridge the gap between theoretical advancements and practical implications. Addressing the longstanding challenge of suboptimal interaction between carbon nanofillers and epoxy resin in epoxy composites, this research pioneers inventive solutions. Furthermore, the investigation extends into unexplored territory, examining the integration of glass fiber/epoxy composites with nanoparticles. The incorporation of nanomaterials, specifically expanded graphite and graphene, at a concentration of 25.0% by weight in both the epoxy structure and the composite with glass fibers demonstrates a marked increase in impact resistance compared to their nanomaterial-free counterparts. The research transcends laboratory experiments to explore the practical applications of nanocomposites in the design and production of sports equipment, with a particular emphasis on soccer balls. Analytical techniques such as infrared spectroscopy and scanning electron microscopy are employed to scrutinize the surface chemical structure and morphology of the epoxy nanocomposites. Additionally, an in-depth examination of the thermal, mechanical, viscoelastic, and conductive properties of these materials is conducted. Noteworthy findings include the efficacy of surface modification of carbon nanotubes in preventing accumulation and enhancing their distribution within the epoxy matrix. This optimization results in improved interfacial interactions, heightened thermal stability, superior mechanical properties, and enhanced electrical conductivity in the nanocomposite.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권6호
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• pp.1943-1949
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• 2024

This study focuses on the comparative analysis of ABS polymer samples produced using two distinct manufacturing techniques: 3D printing and the sol-gel methods. In the first approach, ABS polymer was augmented with rare earth oxides, Er₂O₃ and Gd₂O₃, in nano powder form and fabricated into test specimens using 3D printing technology. In the second approach, identical samples were prepared via the sol-gel technique involving mold-based fabrication. Elemental content analysis revealed no significant differences between the samples produced by the two methods. The study proceeds to evaluate the gamma-ray shielding, neutron shielding, temperature resistance, and SEM/EDS pictures of ABS samples generated through both techniques. 3D printing method exhibited more favorable results in terms of structure morphology and thermal stability while there is no significant difference for radiation shielding. The results provide insights into the performance and suitability of each production method for radiation shielding applications. This research not only contributes to enhancing radiation shielding technology but also informs the selection of the most appropriate fabrication method for specific applications in nuclear technologies and diagnostic energy range in medical purposes.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제37권5호
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• pp.547-553
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• 2024

Precise control over the morphology of nanostructures is critical for tailoring their physical and chemical properties. This study addresses the challenge of developing a simple, integrated method for synthesizing both 1D and 2D colloidal Cu nanostructures in a single system, achieving successful tuning of their localized surface plasmon resonance (LSPR) properties. A facile hydrothermal synthesis utilizing potassium iodide (KI) and hexadecylamine (HDA) is presented for controlling Cu nanostructure morphologies. The key to achieving 1D nanowires (NWs) and 2D nanoplates (NPs) depends on the controlled adsorption of HDA molecules and iodide (I-) ions on specific crystal facets. Depending on the morphologies, the resultant Cu nanostructures exhibit tunable LSPR peaks from 558 nm [nanoplates (NPs)] to 590 nm [nanowires (NWs)]. These results pave the way for the scalable and cost-effective production of plasmonic Cu nanostructures with tunable optical properties, holding promise for applications in sensing, catalysis, and photonic devices.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.84-84
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• 1999

최근 큰 잔류분극을 가진 강유전체 Pb(Zr, Ti)O3 박막을 이용한 비휘발성 기억소자의 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 Pb(Zr, Ti)O3 박막을 비휘발성 기억소자로 응용하는 경우 분극피로(polarization fatigue), imprint, 누설전류 등의 문제점이 나타나는 것으로 알려져 있다. 특히 분극반전 횟수가 증가할수록 잔류분극이 감소하는 분극피로 현상은 비휘발성 기억소자의 응용에 있어서 치명적인 장애가 되므로 기억소자의 실용화를 위해서는 분극피로 현상의 개선이 무엇보다 중요하다. 본 연구에서는 Pb(Zr, Ti)O3 강유전체 박막의 분극피로 현상을 규명하고 개선하기 위해서 다음과 같은 세가 실험적 방법으로 접근하였다. 먼저 Pt와 금속산화물인 LaNiO3을 이용하여 상·하부 전극을 달리하여 제조한 축전기에 대해서 분극피로 특성을 관찰하고 이로부터 분극피로 현상에 대한 전극의 효과를 조사하였다. 여기서 금속산화물인 LaNiO3 박막과 Pt 박막은 r.f. 스퍼트 법으로 증가하였으며 Pb(Zr, Ti)O3 박막은 LaNiO3/Si(100)/와 Pt/Ti/SiO2/i(100) 기판위에 졸겔법으로 제조하였다. 다음으로 분극피로된 박막의 상부전극에 극성이 다른 직류전압을 인가해주었을 때 나타나는 분극회복 현상을 광범위하게 관찰하였으며, 특히 직류전압의 극성에 따라 비대칭적인 분극회복 특성을 보였다. 마지막으로 이와 같은 직류전압에 대한 비대칭적인 분극회복현상에 착안하여 양과 음의 방향으로 바이어스된 스윗칭 펄스를 인가하여 분극피로 특성을 조사한 결과 비대칭적인 분극피로 현상을 관찰할 수 있었다. 이와 같은 Pv(Zr, Ti)O3 박막의 분극피로와 회복의 비대칭적인 현상은 분극피로 현상의 기구를 밝히는 중요한 근거가 되었으며, 본 연구에서는 하부 계면에서의 산소빈자리의 역할로 분극피로 현상을 모형화하였다.식각하기 시작하였으며, 19.5J/cm2에서 유리기판의 rudraus(격벽 두께 130$\mu\textrm{m}$)까지 식각하였다. 대한 정보(RDF)는 명확하게 얻을 수 있었다.nospec과 SEM으로 관찰하였다. 또한 Ge 함량 변화에 따른 morphology 관찰과 변화 관찰을 위하여 AFM, SEM, XRD를 이용하였으며, 이온주입후 열처리 온도에 따른 활성화 정도의 관찰을 위하여 4-point probe와 Hall measurement를 이용하였다. 증착된 다결정 SiGe의 두게를 nanospec과 SEM으로 분석한 결과 Gem이 함량이 적을 때는 높은 온도에서의 증착이 더 빠른 증착속도를 나타내었지만, Ge의 함량이 30% 되었을 때는 온도에 관계없이 일정한 것으로 나타났다. XRD 분석을 한 결과 Peak의 위치가 순수한 Si과 순수한 Ge 사이에 존재하는 것으로 나타났으며, ge 함량이 많아짐에 따라 순수한 Ge쪽으로 옮겨가는 경향을 보였다. SEM, ASFM으로 증착한 다결정 SiGe의 morphology 관찰결과 Ge 함량이 높은 박막의 입계가 다결정 Si의 입계에 비해 훨씬 큰 것으로 나타났으며 근 값도 증가하는 것으로 나타났다. 포유동물 세포에 유전자 발현벡터로써 사용할 수 있음으로 post-genomics시대에 다양한 종류의 단백질 기능연구에 맡은 도움이 되리라 기대한다.다양한 기능을 가진 신소재 제조에 있다. 또한 경제적인 측면에서도 고부가 가치의 제품 개발에 따른 새로운 수요 창출과 수익률 향상, 기존의 기능성 안료를 나노(nano)화하여 나노 입자를 제조, 기존의 기능성 안료에 대한 비용 절감 효과등을 유도 할 수 있다. 역시 기술적인 측면에서도 특수소재 개발에 있어 최적의 나노 입자 제어기술 개발 및 나노입자를 기능성 소재로 사용하여 새로운 제품의 제조와 고압 기상 분사기술의 최적화에

• Progress in Superconductivity
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• 제13권1호
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• pp.7-11
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• 2011

조성경사법을 이용하여 LMO/IBAD-MgO template 상에 EDDC 증착법을 이용하여 $Sm_{1+x}Ba_{2-x}Cu_{3+y}O_{7-d}$ 초전도 박막을 증착하였다. 테이프 형상의 기판상에 길이방향으로 $Sm_{1+x}Ba_{2-x}Cu_{3+y}O_{7-d}$ 박막의 조성비가 연속적으로 변하는 샘플을 얻을 수 있었고, 비접촉 Hallprobe를 이용하여 임계전류를 측정한 결과 조성비에 대응하는 연속적인 임계전류분포를 측정할 수 있었다. 본 조성비 영역 중 Sm:Ba:Cu = 1.01:1.99 :4.87의 조성비에서 최대의 임계전류를 보였다. 이 조성비에서 SmBCO 박막표면에 전체적으로 roof tile 형상의 결정립들이 관찰되었으며 국소적으로 2차상들이 관찰되었다. 조성 경사법을 이용하면 광범위한 조성비영역에서 신뢰도 높은 초전도특성, 결정배향성, 박막표면 형상 등을 조사할 수 있을 것으로 예상된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권1호
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• pp.50-54
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• 2012

본 연구는 커패시터 전극 응용을 위한 복합체 전극에 관련된 것으로 PANI와 PANI/$TiO_2$로 구성된 수퍼커패시터 전극을 제조하여 cyclic voltammetry(CV)를 이용하여 6 M KOH 수용액에서 축전량(capacitance) 특성을 조사하였다. PANI/$TiO_2$ 복합체는 간단한 in-situ 방법을 통해 다양한 비율로 합성되었다. PANI/$TiO_2$ 복합체의 형태학(morphology)적 특징을 파악하기 위해서 주사전자현미경(SEM)과 투과전자현미경(TEM)을 통해 분석하였고, X선 회절 분석기(XRD)를 이용하여 복합체의 결정화도와 담지된 $TiO_2$의 입자크기를 확인하였다. 전기화학적 시험 결과, 아닐린 대비 $TiO_2$의 주입량이 10 wt%일 때 가장 우수한 축전량(626 $Fg^{-1}$)을 나타냈고 높은 주사속도인 100 $mVs^{-1}$에서 286 $Fg^{-1}$의 비축전량을 나타내었다. 이는 폴리아닐린(PANI) 매트릭스(matrix)에 균일하게 담지된 $TiO_2$(~6.5 nm)가 효과적인 연결 구조를 형성하여 전하이동현상이 증가하고, 축전이 가능한 반응면적이 증가한 것과 관련있다고 판단된다.