• 한국세라믹학회지
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• 제37권10호
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• pp.1008-1013
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• 2000

SrTi $O_3$(001) 단결정 기판 위에 졸-겔 스핀코팅으로 $SrBi_2(Ta,Nb)_2O_9$ 박막을 도포하고 그 결정화 과정을 고온 X-선 회절분석 (HTXRD)으로 추적하면서 Pt(111)/Ti/ $SiO_2$/Si 위에 성장한 박막과 비교하였다. SrTi $O_3$(001) 단결정 기판 위에 도포된 $SrBi_2Nb_2O_{9}$ 박막은 fluorite-like phase와 같은 transient phase를 거치지 않고 곧바로 순수한 $SrBi_2Nb_2O_9$ 상으로 결정화가 시작되었으며 결정화가 시작되는 온도인 ${\sim}540^{\circ}C$부터 c축 배향성장하였다. 또한 $SrB i_2(Ta,Nb)_2O_9$ 박막은 Ta/Nb 비에 관계없이 $SrTiO_3$(001) 위에서 모두 $(00{\ell})$로 배향되었으며, 코팅 횟수가 늘어나 필름의 두께가 증가함에 따라 c축 배향성은 미세한 감소를 보였다. $SrBi_2Nb_2O_9/SrTiO_3$단면을 TEM으로 관찰한 결과 $SrBi_2Nb_2O_9$은 대체로 불규칙한 크기의 다결정체로 되어 있었으나 계면 부근에서는 [001]$_{SBN}$//[001]$_{SrTi}$ $O_3$/, [100]$_{SBN}$//[100]$_{SrTi}$ $O_3$/라는 결정학적 관계를 가지며 에피탁샬 성장했음을 알 수 있었다.있었다.

• 한국결정학회지
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• 제13권2호
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• pp.57-62
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• 2002

MgO(001)면 위에 Ti 금속을 증착시킨 후 400℃에서 산소에 노출시킴으로써 헤테로 에피탁시 TiO 막을 성장시켰다. 성장된 TiO막의 원자구조를 비행시간형 직충돌 이온산란 분광법을 사용하여 해석하였다. MgO(001)면에 성장된 에피탁시 TiO막은 다음과 같은 구조를 갖고 있음이 밝혀졌다. Ti및 O 원자가 MgO 원자의 위에 위치하여 면내방향의 격자상수는 MgO의 격자상수와 일치하고, TiO막의 표면은 3차원적 섬 형상이 없는 평활한 구조를 가지고 있다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권8호
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• pp.2531-2536
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• 2011

Ethanol is a prototype molecule used in probing catalytic reactivity of oxide catalysts such as $TiO_2$. In the present study, we adsorbed ethanol on $TiO_2$(001) at room temperature (RT) and the corresponding bonding state of ethanol was systematically studied by x-ray photoemission spectroscopy (XPS) using synchrotron radiation. Especially, we compared $TiO_2$(001) surfaces prepared in ultra-high vacuum (UHV) with different surface treatments such as $Ar^+$-sputtering and oxidation with molecular $O_2$, respectively. We find that the saturation coverage of ethanol at RT varies depending on the amount of reduced surface defects (e.g., $Ti^{3+}$) which are introduced by $Ar^+$-sputtering. We also find that the oxidized $TiO_2$(001) surface has other type of surface defects (not related to Ti 3d state) which can dissociate ethanol for further reaction above 600 K. Our C 1s core level spectra indicate clearly resolved features for the two chemically distinct carbon atoms from ethanol adsorbed on $TiO_2$(001), showing the adsorption of ethanol proceeds without C-C bond dissociation. No other C 1s feature for a possible oxidized intermediate was observed up to the substrate temperature of 650 K.

• Nano
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• 제13권11호
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• pp.1850129.1-1850129.10
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• 2018

To improve the high charge carrier recombination rate and low visible light absorption of {001} facets exposed $TiO_2$ [$TiO_2(001)$] nanosheets, few-layered $MoS_2$ nanoparticles were loaded on the surfaces of $TiO_2(001)$ nanosheets by a simple photodeposition method. The photocatalytic activities towards Rhodamine B (RhB) were investigated. The results showed that the $MoS_2-TiO_2(001)$ nanocomposites exhibited much enhanced photocatalytic activities compared with the pure $TiO_2(001)$ nanosheets. At an optimal Mo/Ti molar ratio of 25%, the $MoS_2-TiO_2(001)$ nanocomposites displayed the highest photocatalytic activity, which took only 30 min to degrade 50 mL of RhB (50 mg/L). The active species in the degradation reaction were determined to be $h^+$ and $^{\bullet}OH$ according to the free radical trapping experiments. The reduced charge carrier recombination rate, enhanced visible light utilization and increased surface areas contributed to the enhanced photocatalytic performances of the 25% $MoS_2-TiO_2(001)$ nanocomposites.

• 한국진공학회지
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• 제21권5호
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• pp.242-248
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• 2012

방사광 가속기에서 얻은 x-선을 이용하여 초고진공에서 열처리를 통하여 얻어진 $TiO_2$ (001) 단결정 표면의 원자가 전자대에 대한 광전자 분광연구를 수행하였다. 이 연구를 통하여 특히 페르미 준위 0.9 eV 근처에 있는 결함에 기인한 전자 상태의 변화로 부터 $Ti^{3+}$ 결함의 산화 또는 열확산 과정에 대한 반응 속도론적 특성을 연구하였다. 본 연구의 결과는 (001)면에서의 $Ti^{3+}$ 결함의 열역학적 특성이 $TiO_2$ (110) 단결정면에서의 그것과 어떻게 다른지를 규명하는데 큰 의미가 있다. 연구 결과, (001)과 (110) 결정면에서의 $Ti^{3+}$ 결함의 거동은 산화 반응성과 결정 내에서의 열적 확산 특성에서 매우 유사하다는 것을 알게 되었다. 이와 같은 결과를 얻게 된 주된 이유 중의 하나는 관여하는 $Ti^{3+}$ 결함이 주로 표면 근처에 분포되어 있다는데서 찾을 수 있다.

• 한국진공학회지
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• 제9권1호
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• pp.16-23
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• 2000

The epitaxial growth of $CeO_2$ films has been investigated on three different substrates-Si(111), $SrTiO_3$(001), and MgO(001)-over wide range of growth parameters using oxygen-plasma-assisted molecular beam epitaxy. Pure-phase, single-crystalline epitaxial films of $CeO_2$ (001) have been grown only on $SrTiO_3$(001). We discuss the growth conditions in conjunction with the choice of substrates required to synthe-size this oxide, as well as the associated characterization by menas of x-ray diffraction, reflection high-energy electron diffraction, low-energy electron diffraction, and x-ray photoelectron spectroscopy and diffraction. Successful growth of single crystalline $CeO_2$ depends critically on the choice of substrate and is rather insensitive to the growth conditions studied in this investigation. $CeO_2$(001) films on $SrTiO_3$exhibit the sturcture of bulk $CeO_2$ without surface reconstructions. Ti outdiffusion is observed on the films grown temperatures above $650^{\circ}C$.

• 대한화학회지
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• 제41권5호
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• pp.223-233
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• 1997

초고진공조에서 산소 분압, $1{\times}10^{-6}$ Torr, 하에서 Ti 금속을 Mo(100)에 증발시킴으로써 $TiO_2$ 초박막을 성장시켰다. Ti 금속을 Mo(100) 표면에 증착시킨 시간에 따른 오재(Auger) 봉우리의 크기 변화율을 조사함으로써 Ti 금속의 증발 속도를 알아내고, 그것을 이용하여 $TiO_2$ 박막 성장시 박막의 두께를 조절하였다. 30 ML, 5 ML, 1.6 ML 두께의 $TiO_2$ 박막을 만들어 박막의 성장메카니즘, 박막의 화학적 조성, 박막의 표면 구조를 연구하였다. 박막의 성장 메커니즘은 층별 성장에 가까운 성장 방식인 것으로 설명할 수 있다. 박막의 화학적 조성은 본체 $TiO_2$ 와 동일하였다. 박막의 표면은 (001) 평면이며, 고온 1200 K에서 비가역적으로 부면화(faceging)한다. 박막으로부터 관찰된 저에너지 전자회절 무늬는 $TiO_2$ (001) 표면이 {011} 평면을 가진 부면을 형성하고 각 부면이 다시 $TiO_2$ (001) 평면에 대하여 $(2\sqrt2{\times}\sqrt2)R45^{\circ}$로 재건축한다는 것으로 설명될 수 있다. 박막은 1300 K의 고온에서 얼마간 열적 불안정성을 보인다. $Ar^+$ 이온으로 스퍼터링한 $TiO_2$ 박막에 대하여 XPS를 이용하여 역시 알아보았다.

• 한국세라믹학회:학술대회논문집
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• 한국세라믹학회 2003년도 추계총회 및 연구발표회 초록집
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• pp.91.2-91
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• 2003

• 한국재료학회지
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• 제7권8호
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• pp.694-700
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• 1997

TiC(001) 면위에 Mg 금속을 단원자층으로 증착시킨 후 산화 및 열처리 과정을 거쳐서 MgO 초박막을 성장시키고, 성장된 MgO 막의 전자상태 및 표면포논을 UPS, XPS 및 HREELS를 사용하여 측정하였다. 전도성 기판위에 epitaxial 산화물막을 성장시킨 후 성장된 막의 전자구조 및 표면포논을 측정함으로써 벌크에서 분리된 2차원적 특성을 갖는 '표면 모델'의 물성을 연구하고자 하였는데, 이러한 '표면모델'은 잘 배열된 원자구조를 얻을 수 있고 두께가 충분히 얇아서 전하축적을 피할 수 있기 때문이다. 기판으로는 MgO와 같은 암염형 결정구조를 갖고 있고, 격자상수 차이가 2.6% 로서 매우 작으며, 비저항이 매우 낮은 전이 금속 탄화물 중의 하나인 TiC(001) 면을 사용하였다. TiC(001)면에 증착된 MgO층의 UPS He-l 스펙트럼을 측정한 결과 O2p및 XPS스펙트럼은 열처리를 전후로 하여 변하지 않았으며, 이로부터 상온에서 산소의 확산만으로 MgO 상이 형성됨을 알 수 있었다. MgO초박막의 표면 포논을 HREELS를 사용하여 검출하였다. 거시적 포논중에서 F-K 파 및 Rayleigh 모드가 관찰되었는데, F-k파는 MgO막의 2차원성으로 인하여 벌크의 경우보다 높은 진동 에너지를 갖고 있었고 Rayleigh모드는 벌크 MgO와 유사한 분산관계를 보였다. 미시적 포논중에서 Wallis(S/sub 2/)모드가 측정되었는데, 그 진동에너지는 벌크에서와 같고 off-specular방향에서도 소멸되지 않았다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.87-87
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• 2010

Adsorption and subsequent catalytic reactions of ethanol and acetaldehyde on chemically modified rutile TiO2(001) surfaces are probed by x-ray photoemission spectroscopy (XPS) using synchrotron radiation. TiO2 is a well-known photocatalyst for various catalytic reactions including oxidation of organic molecules. In this respect, the surface atomic structure has been found to play a vital role in determining the catalytic reactivity and selectivity of TiO2. In this study, we employ an atomically well-ordered reduced TiO2(001) surface which is prepared in a UHV chamber by repeated Ar+-sputtering and annealing (900 K) cycles. We systematically modify the surface by treating the surface with H2O or O2 at room temperature (RT). The catalytic reactivity of the surface-modified TiO2(001) is evaluated by dosing ethanol/acetaldehyde onto the surface at RT and by subsequent annealing to higher temperatures (400~600 K). XPS spectra of C 1s core level are intensively used to probe any change in the oxidation state of carbon atoms. We find that the reactivity as well as the saturation coverage are significantly affected by the RT-treatment of the TiO2 surface with H2O or O2. For both reactant molecules (ethanol/acetaldehyde), oxidation reactions are found to be enhanced on the O2-treated surface compared with the reduced or H2O-treated surfaces. Possibly reaction pathways are discussed based on the observed XPS spectra.