Introduction of CNTs into a metal matrix has been considered to improve the mechanical properties of the metal matrix. However, the binding energy between metals and pristine CNTs wall is known to be so small that the interfacial slip between CNTs and the matrix occurs at a relatively low external stress. The interfacial strength between CNT and metal matrix is thus one of the key factors for successful development of the CNT/metal composites. Defective or functionalized CNT has been considered to enhance the interfacial strength of nanocomposites. In the present work, we design the various realistic hybrid structures of the single wall CNT/Cu complexes and characterize the interaction between single wall CNTs and Cu nano-particle and Cu13 cluster using first principle calculations. The characteristics of functionalized CNTs with various surface functional groups, such as -COOH, -OH, and -O interacting with Cu are investigated. We found that the binding energy can be enhanced by the surface functional group including oxygen since the oxygen atom can mediate and reinforce the interaction between carbon and Cu. These results strongly support the recent experimental work which suggested the oxygen on the interface playing an important role in the excellent mechanical properties of the CNT/Cu composite.
본 연구에선는 수직 Bridgman 법으로 묽은 자성 반도체 $Si_{1-x}Mn_xTe_{1.5} $ 단결정을 성장시켜 Mn의 조성비 변화에 따른 광학적, 전지적, 그리고 자기적 특성을 조사하였다. X-선 회절 실험으로부터 육방정계(hexagonal) 구조임을 확인하였다. 광흡수 측정으로부터 에너지 띠 간격은 조성비 x와 온도 증가에 대하여 감소함을 보였다. 성장시킨 시료의 경우 강자성 특성을 나타내었으며, Curie 온도는 80K 이상이었다. Mn의 조성비가 증가함에 따라 평균 자기 모멘트와 보자력 값은 증가하였다.
Successful application of graphene requires development of various tools for its chemical modification. In this paper, we present a Raman spectroscopic investigation of the effects of UV light on single layer graphene with and without the presence of $O_2$ molecules. The UV emission from a low pressure Hg lamp photolyzes $O_2$ molecules into O atoms, which are known to form epoxy on the basal plane of graphene. The resulting surface epoxy groups were identified by the disorder-related Raman D band. It was also found that adhesive residues present in the graphene samples prepared by micro-mechanical exfoliation using adhesive tape severely interfere with the O atom reaction with graphene. The UV-induced reaction was also successfully applied to chemical vapor deposition-grown graphene. Since the current method can be readily carried out in ambient air only with UV light, it will be useful in modifying the surfaces of graphene and related materials.
Sanchez, Diego Leon;Ramon, Jesus Alberto Ramos;Zaldivar, Manuel Herrera;Pal, Umapada;Rosas, Efrain Rubio
Advances in nano research
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제3권2호
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pp.81-96
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2015
Octahedral shaped single crystalline undoped and Ga-doped indium oxide nano-and microcrystals were fabricated using vapor-solid growth process. Effects of Ga doping on the crystallinity, defect structure, and optical properties of the nano-/microstructures have been studied using scanning electron microscopy, microRaman spectroscopy, transmission electron microscopy and cathodoluminescence spectroscopy. It has been observed that incorporation of Ga does not affect the morphology of $In_2O_3$ structures due to its smaller ionic radius, and similar oxidation state as that of In. However, incorporation of Ga in high concentration (~3.31 atom %) causes lattice compression, reduces optical band gap and defect induced CL emissions of $In_2O_3$ nano-/microcrystals. The single crystalline Ga-doped, $In_2O_3$ nano-/microcrystals with low defect contents are promising for optoelectronic applications.
The thin films fabricated by using the layer-by-layer sputtering was compared with the thin film fabricated by using the evaporation method. Re-evaporation in the form of Bi atoms or $Bi_2O_3$ molecules easily bring out the deficiency of Bi atoms in thin film due to the long sputtering time of the layer-by-layer deposition. On the other hand, the respective atom numbers corresponding to BiSrCaCuO phase is concurrently supplied on the film surface in the evaporation deposition process and leads to BiSrCaCuO phase formation. Also, it is cofirmed that by optimizing the deposition condition, each single phase of the Bi2201 phase and the Bi2212 phase can be fabricated, the sticking coefficient of Bi element is clearly related to the changing of substrate temperature and the formation of the Bi2212 phase.
In the present work, we present the optimized the hybrid structures of carbon nanotubes (CNTs) and metal nanocomposites including Cu, Al, Co and Ni using the first principle calculations based on the density functional theory. Introduction of CNTs into a metal matrix has been considered to improve the mechanical properties of the metal matrix. However, the binding energy between metals and pristine CNTs wall is known to be so small that the interfacial slip between CNTs and the matrix occurs at a relatively low external stress. The application of defective or functionalized CNTs has thus attracted great attention to enhance the interfacial strength of CNT/metal nanocomposites. Herein, we design the various hybrid structures of the single wall CNT/metal complexes and characterize the interaction between single wall CNTs and various metals such as Cu, Al, Co or Ni. First, differences in the binding energies or electronic structures of the CNT/metal complexes with the topological defects, such as the Stone-Wales and vacancy, are compared. Second, the characteristics of functionalized CNTs with various surface functional groups, such as -O, -COOH, -OH interacting with metals are investigated.We found that the binding energy can be enhanced by the surface functional group including oxygen since the oxygen atom can mediate and reinforce the interaction between carbon and metal. The binding energy is also greatly increased when it is absorbed on the defects of CNTs. These results strongly support the recent experimental work which suggested the oxygen on the interface playing an important role in the excellent mechanical properties of the CNT-Cu composite[1].
$[Cd(N_3)_2(2-ethylimidazole)_2]$ 착물을 합성하고 단결정 X-선 회절법으로 구조를 규명하였다. 이 착물은 단사정계, 공간군 Cc, a=16.200(3), b=12.926(3), $c=7.007(1){\AA}$, ${\beta}=102.29(3)^{\circ}$, $V=1433.7(5){\AA}^3$, Z=4로 결정화되었으며, 1874 개의 독립적인 회절반점에 대한 최종 신뢰도 인자 $R_1$ 및 ${\omega}R_2$ 값은 각각 0.0239 및 0.0604 이었다. Cd(II) 금속 원자는 4개의 azido 리간드와 2개의 2-ethylimidazole 리간드의 질소 원자가 배위되어 약간 찌그러진 팔면체 구조를 나타낸다. c 축 방향으로 배열되어 있는 Cd(II) 금속 원자 사이를 azido 리간드가 end-on (${\mu}-1$,1) 형태로 bridge 하고 2-ethylimidazole 리간드가 시스 형태로 결합하여 이 착물은 1차원의 zigzag 사슬 구조를 형성한다.
살리실알데히드-4-피페리디노티오세미카르바죤의 분잠 및 결정구조를 X-선 회절법으로 밝혔다. 이 화합물의 결정은 직각비등축정계에 속하며 공간군은 $P2_12_12_1$이다. 단위세포상수는 a = 6.52(2), b = 13.42(4), c = 14.92(4)${\AA}$으로서 4개 분자를 포함하고 있다. 원자의 좌표는 중원자법을 이용하여 결정하였고 최소자승법으로 정밀화하였다. 1019개의 구조인자에 대한 최종 R값은 0.10이다. 티오세미카르바죤 화합물에서 C=S결합은 N-NH 결합에 대해 트랜스 위치에 존재하는 경우가 많은데 살리실알데히드-4-피페리디노티오세미카르바죤에서는 시스위치에 있다. 히드록실기의 산소원자는 O-H${\cdots}$O의 분자내수소결합과 N-H${\cdots}$O의 분자간수소결합에 참여하는데 그 수소결합길이는 각각 2.56${\AA}$과 3.00${\AA}$이다. 분자간에는 N-H${\cdot}{\cdot}{\cdot}$O 수소결합에 의하여 a축에 평행한 나선축을 따라 나선형 분자띠를 이루고 있으며 이들 분자띠는 반데르왈스힘으로 결합되어 있다.
본 논문에서는 개발된 범용 분자 시뮬레이션 시스템에 대해 기술하고자 한다. 본 연구에서 개발된 분자 시뮬레이션 시스템의 가장 큰 장점은 다른 무엇보다도 Langevin dynamics simulation이나 dissipative particle dynamics simulation 기법을 도입하여 all-atom 모델뿐만 아니라coarse-grain 모델까지도 다룰 수 있도록 설계하였고 따라서 미시영역은 물론 중간영역에서 일어나는 현상까지도 시뮬레이션 할 수 있도록 설계하였다는 점이다. 이를 통해 하나의 통합된 분자 시뮬레이션 시스템으로 생체막 내에서 마취제의 분포, 단백질 접힘 현상, 마이크로 채널 내에서 생체고분자의 구조와 유동 특성 등과 같이 미시영역에서부터 중간영역에 이르는 다양한 현상을 연구할 수 있게 되었다 개발된 시스템을 이용하면 molecular dynamics simulation에 기반한 분자 시뮬레이션 시스템으로는 불가능한 여러 중요한 바이오/나노 시스템을 시뮬레이션 할 수 있을 것으로 기대한다 마지막으로 벤치마크 결과를 통해 개발된 분자 시뮬레이션 시스템의 성능을 측정하였고 성능 최적화를 위한 병목지점을 조사하였다.
Verneuil 법에 의해 성장된 무색 sapphire {0001}, ${10\bar{1}0}$ 결정면에 전이금속 Cr을 확산시키고, 물리적, 전기적, 광학적 특성을 개선하였다. 확산분말은 금속산화물 분말과 금속분말을 혼합한 후 사용하였다. 혼합분말을 사용하였을 때 확산은 오랜시간 높은 온도를 필요로 하며 상대적으로 서서히 이루어 졌다. 금속분말은 $1{\times}10^{-4}$ torr, $2050^{\circ}C$의 조건에서 1차 기화하였고 이후 $2050~2150^{\circ}C$, 질소가압 6 atm의 확산조건에서 유지하였다. 사파이어의 표면밀도는 0.2254(c)와 $0.1199\;atom/{\AA}^2(a)$이었다. 확산이 이루어진 sapphires는 붉은색으로 변하였다. 고용반응은 ${10\bar{1}0}$ 결정면이 {0001} 보다 더욱 깊게 확산되었고, 면밀도가 확산효과를 결정하는 주요인자이었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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