• 제목/요약/키워드: $Sol_0{^4}$

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바나듐 페라이트 박막의 결정구조 및 자기적 성질에 관한 뫼스바우어 분광학적 연구 (Mössbauer Study of Crystallographic and Magnetic Properties in Vanadium Ferrite(VxFe3-xO4) Thin Films)

  • 박재윤;김광주
    • 한국자기학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.19-23
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    • 2008
  • 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.

Phase-shifters 응용을 위한 MgO 박막위에 성장된 BST(100) 박막의 유전적 특성 (Dielectric properties of (100)-oriented $Ba_{0.6}Sr_{0.4}TiO_3$ Thin Films grown on MgO (100) thin films for phase-shifters)

  • 이병기;김창일
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.2
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    • pp.663-666
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    • 2004
  • In this paper, we have investigated the structure and dielectric properties of the $(Ba_{0.6}Sr_{0.4})TiO_3$ (BST) thin films film fabricatedon MgO(100)/Si substrate by an alkoxide-based sol-gel method. Both the structure and morphology of films were analyzed by x-ray diffraction (XRD) and atomic force microscope (AFM). For the MgO(100)/Si substrates, the BST thin films exhibited highly (100) orientation. The highly (100)-oriented BST thin films showed high dielectric constant, tunability, and figure of merit (FOM). The dielectric constants, dielectric loss and tunability of the BST thin films annealed at 700 C deposited on the MgO(100)/Si substrates measured at 10 kHz were 515.9, 0.0082, and 54.3 %, respectively.

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Sol-Gel법으로 제조한 (Ba,Sr)$TiO_3$박막의 전기적 특성 (Electrical Properties of the (Ba,Sr)$TiO_3$Thin Films Prepared by Sol-Gel Method)

  • 이영희;이문기;정장호;류기원
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제13권7호
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    • pp.592-597
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    • 2000
  • In this study (B $a_{0.5}$/S $r_{0.5}$)Ti $O_3$[BST(50/50)] ceramic thin films were prepared by the Sol-Gel method BST(50/50) stock solution was made and spin-coated on the Indium Tin Oxide(ITO)/glass substrate at 4000 rpm for 30 seconds. The coated films were dried at 35$0^{\circ}C$ for 10 minutes and annealed at 650~75$0^{\circ}C$ for 1 hour. The microstructural properties of the BST(50/50) thin film were studied by the XRD and AFM. The ferroelectric perovskite phase was formed at the annealing condition of 75$0^{\circ}C$ for 1 hour. Dielectric constant and loss of this thin were 370, 3.7% at room temperature respectively. The polarization switching voltage showed the good value of 3V. The leakage current density of the BST(50/50) thin film was 10$^{-7A}$c $m^2$with applied voltage of 1.5V. BST(50/50) thin film capacitors having good dielectric and electrical properties are expecting for the application to the dielectric material of DRAM.RAM.M.

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신 흡수제(KoSol-5)를 적용한 0.1 MW급 Test Bed CO2 포집 성능시험 (0.1 MW Test Bed CO2 Capture Studies with New Absorbent (KoSol-5))

  • 이정현;김범주;신수현;곽노상;이동욱;이지현;심재구
    • 공업화학
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    • 제27권4호
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    • pp.391-396
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    • 2016
  • 한전 전력연구원에서 개발한 고효율 아민계 습식 $CO_2$ 흡수제(KoSol-5)를 적용하여 0.1 MW급 Test Bed $CO_2$ 포집 성능시험을 수행하였다. 500 MW급 석탄화력발전소에서 발생되는 연소 배가스를 적용하여 하루 2톤의 $CO_2$를 처리할 수 있는 연소 후 $CO_2$ 포집기술의 성능을 확인하였으며 또한 국내에서는 유일하게 재생에너지 소비량을 실험적으로 측정함으로써 KoSol-5 흡수제의 성능에 대한 신뢰성 있는 데이터를 제시하고자 하였다. 그리고 주요 공정변수 운전 및 흡수탑 인터쿨링 효율 향상에 따른 에너지 저감 효과를 테스트하였다. 흡수탑에서의 $CO_2$ 제거율은 국제에너지기구 산하 온실가스 프로그램(IEA-GHG)에서 제시하는 $CO_2$ 포집기술 성능평가 기준치($CO_2$ 제거율: 90%)를 안정적으로 유지하였다. 또한 흡수제(KoSol-5)의 재생을 위한 스팀 사용량(재생에너지)은 $2.95GJ/tonCO_2$가 소비되는 것으로 산출되었는데 이는 기존 상용 흡수제(MEA, Monoethanol amine)의 평균 재생에너지 수준(약 $4.0GJ/tonCO_2$) 대비 약 26% 저감 된 수치이다. 본 연구를 통해 한전 전력연구원에서 개발한 KoSol-5 흡수제 및 $CO_2$ 포집 공정의 우수한 $CO_2$ 포집 성능을 확인할 수 있었고, 향후 본 연구에서 성능이 확인된 고효율 흡수제(KoSol-5)를 실증급 $CO_2$ 포집플랜트에 적용할 경우 $CO_2$ 포집비용을 크게 낮출 수 있을 것으로 기대된다.

페라이트 박막 M0.2Fe2.8O4(M=Mn, Ni, Cu)의 Mössbauer 분광학적 연구 (CEMS Study of Ferrite Films M0.2Fe2.8O4 (M =Mn, Ni, Cu))

  • 박재윤;김광주
    • 한국자기학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.46-50
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    • 2014
  • Sol-gel법을 이용하여 $Fe_3O_4$$M_{0.2}Fe_{2.8}O_4$(M =Mn, Ni, Cu) 박막 시료을 만들어 M 치환에 따른 $Fe_3O_4$의 결정구조적 특성 및 양이온 분포를 X-ray diffraction(XRD)과 conversion electron M$\ddot{o}$ssbauer(CEMS) 분광법을 이용하여 조사하였다. CEMS 분광법을 이용하여 Fe 이온의 전하상태와 거동과 초미세 자기적 특성을 분석하였다. $M_{0.2}Fe_{2.8}O_4$(M =Mn, Ni, Cu) 시료들은 $Fe_3O_4$에서와 같이 입방정 스피넬 구조를 나타내었으며, Ni 이온 치환된 시료에서는 격자상수 값이 $Fe_3O_4$에서의 값과 비교하여 감소하였고, Mn 및 Cu 이온 치환된 시료에서는 증가하였다. CEMS 분석 결과 $Mn^{2+}$$Ni^{2+}$ 이온들은 주로 팔면체 자리를 치환하는 것으로 나타났으며, $Cu^{2+}$ 이온들은 팔면체, 사면체 자리를 모두 치환하는 것으로 나타났다. 부스펙트럼들의 세기비 $A_B/A_A$는 계산값과 측정값에 다소 차이가 있었으며, 이것은 M 치환이 A와 B자리의 Debye 온도에 영향을 주는 것으로 해석된다. B-자리 부스펙트럼의 비교적 큰 선폭값은 M 이온 치환에 기인한 B-자리의 M 이온분포가 초미세자기장에 미치는 분포효과로 나타났다.

$Ar/CF_{4}$ 유도결합 플라즈마로 식각된 $(Ba_{0.6}Sr_{0.4})TiO_{3}$ 박막의 특성분석 (The etching characteristics of $(Ba_{0.6}Sr_{0.4})TiO_{3}$ film Using $Ar/CF_{4}$ Inductively Coupled Plasma)

  • 강필승;김경태;김동표;김창일;이수재
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 춘계학술대회 논문집 센서 박막재료 반도체재료 기술교육
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    • pp.16-19
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    • 2002
  • (Ba,Sr)TiO3(BST) thin film is an attractive material for the application in high-density dynamic random access memories (DRAMs) because of the high relative dielectric constant and small variation in dielectric properties with frequency. In this study, (Ba0.6,Sr0.4)TiO3 thin films on Pt/Ti/SiO2/Si substrates were deposited by a sol-gel method and the CF4/Ar inductively coupled plasma (ICP) etching behavior of BST thin films had been investigatedby varying the process parameters such as chamber pressure, ICP power, and substrate bias voltage. To analysis the composition of surface residue following etching BST films etched with different Ar/CF4 gas mixing ratio were investigated using x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and secondary ion mass spectrometer (SIMS).

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Sol-Gel 법으로 제조한 PLT박막의 초전특성 (Pyroelectric Properties of PLT Thin Films Prepared by Sol-Gel Method)

  • 정장호;이문기;박인길;이명희
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1488-1490
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    • 1997
  • $(Pb_{1-x}La_x)Ti_{1-x/4}O_3$ (x=0, 0.02, 0.04, 0.06, 0.08) ceramic thin films were fabricated by Sol-Gel method. A stock solution of (Pb,La)$TiO_3$ with excess Pb 10mol% was made and spin-coated on the Pt/Ti/$SiO_2$/Si substrate at 4000rpm for 30 seconds. Coated specimens were dried on the hot-plate at $350^{\circ}C$ for 10 min and sintered at $500{\sim}750^{\circ}C$ for 1 hour. The dielectric constant, remanent polarization and coercive field of the PLT(6 at.%) thin films sintered at $650^{\circ}C$ were 884, $13.95{\mu}C/cm^2$ and 8.7kV/cm, respectively. Pyroelectric coefficient, figure of merit of pyroelectric current, voltage responsivity and detectivity of PLT(6at.%) thin films were $3.2{\times}10^{-8}\;C/cm^2K$, $1.02{\times}10^{-8}\;C{\cdot}cm/J$, $2.9{\times}10^{-11}\;C{\cdot}cm/J$, $0.29{\times}10^{-8}\;C{\cdot}cm/J$, respectively.

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Crystallographic and Magnetic Properties of Co, Zn, Ni-Zn Substituted Nano-size Manganese Ferrites Synthesized by Sol-gel Method

  • Noh, Kwang Mo;Lee, Young Bae;Kwon, Woo Hyun;Kang, Jeoung Yun;Choi, Won-Ok;Chae, Kwang Pyo
    • Journal of Magnetics
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    • 제21권3호
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    • pp.308-314
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    • 2016
  • Cobalt-, zinc-, and nickel-zinc-substituted nano-size manganese ferrite powders, $MnFe_2O_4$, $Mn_{0.8}Co_{0.2}Fe_2O_4$, $Mn_{0.8}Zn_{0.2}Fe_2O_4$ and $Mn_{0.8}Ni_{0.1}Zn_{0.1}Fe_2O_4$, were fabricated using a sol-gel method, and their crystallographic and magnetic properties were subsequently studied. The $MnFe_2O_4$ ferrite powder annealed at temperatures above 523 K exhibited a spinel structure, and the particle size increased as the annealing temperature increased. All ferrites annealed at 773 K showed a single spinel structure, and the lattice constants and particle size decreased with the substitution of Co, Zn, and Ni-Zn. The $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectrum of the $MnFe_2O_4$ ferrite powder annealed at 523 K only showed a doublet due to its superparamagnetic phase, and the $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectra of the $MnFe_2O_4$, $Mn_{0.8}Co_{0.2}Fe_2O_4$, and $Mn_{0.8}Zn_{0.2}Fe_2O_4$ ferrite powders annealed at 773 K could be fitted as the superposition of two Zeeman sextets due to the tetrahedral and octahedral sites of the $Fe^{3+}$ ions. However, the $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectrum of the $Mn_{0.8}Ni_{0.1}Zn_{0.1}Fe_2O_4$ ferrite powder annealed at 773 K consisted of two Zeeman sextets and one quadrupole doublet due to its ferrimagnetic and paramagnetic behavior. The area ratio of the $M{\ddot{o}}ssbauer$ spectra could be used to determine the cation distribution equation, and we also explained the variation in the $M{\ddot{o}}ssbauer$ parameters by using this cation distribution equation, the superexchange interaction and the particle size. Relative to pure $MnFe_2O_4$, the saturation magnetizations and coercivities were larger in $Mn_{0.8}Co_{0.2}Fe_2O_4$ and smaller in $Mn_{0.8}Zn_{0.2}Fe_2O_4$, and $Mn_{0.8}Ni_{0.1}Zn_{0.1}Fe_2O_4$. These variations could be explained using the site distribution equations, particle sizes and magnetic moments of the substituted ions.