• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.35-35
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• 2010

Understanding the mechanistic details of heterogeneous catalytic reactions will provide a way to tune the selectivity between various competing reaction channels. In this regard, catalytic decomposition of alcohols over the rutile $TiO_2$(110) surface as a model oxide catalyst has been studied to understand the reaction mechanism employing the temperature-programmed desorption (TPD) technique. The $TiO_2$(110) model catalyst is found to be active toward alcohol dehydration. We find that the active sites are bridge-bonded oxygen vacancies where RO-H heterolytically dissociates and binds to the vacancy to produce alkoxy (RO-) and hydroxyl (HO-). Two protons adsorbed onto the bridge-bonded oxygen atoms (-OH) readily react with each other to form a water molecule at ~500 K and desorb from the surface. The alkoxy (RO-) undergoes decomposition at higher temperatures into the corresponding alkene. Here, the overall desorption kinetics is limited by a first-order decomposition of intermediate alkoxy (RO-) species bound to the vacancy. We show that detailed analysis on the yield and the desorption temperatures as a function of the alkyl substituents provides valuable insights into the reaction mechanism. After the catalytic role of the oxygen vacancies has been established, we employed x-ray photoelectron spectroscopy to further study the surface electronic structure related to the catalytically active defective sites. The defect-related state in valence band has been related to the chemically reduced $Ti^{3+}$ defects near the surface region and are found to be closely related to the catalytic activity of the $TiO_2$(110) surface.

• 한국세라믹학회지
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• 제31권11호
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• pp.1378-1386
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• 1994

The characteristic of calcined BaTiO3 powder and sintered PTC ceramics was investigated varing with calcination temperature and time of BaTiO(C2O4)2.4H2O synthesized from BaCl2.2H2O, TiCl4, oxalic acid and ethanol by oxalic acid method. When the particle size was less than 0.1 ${\mu}{\textrm}{m}$ by controlling calcination temperature and time, the resistance at room temperature was measured very high (above M{{{{ OMEGA }}). However, when the calcined particle sizes ranged from 0.2 to 0.3 ${\mu}{\textrm}{m}$, the resistance was 100 {{{{ OMEGA }} (After sintering, the grain size was 10~30 ${\mu}{\textrm}{m}$ homogeneously with the addition of dopant in sintering, the resistivity, resistance, $\alpha$ value and jumped to were 110{{{{ OMEGA }}.cm, 24$^{\circ}C$/% and 106{{{{ OMEGA }}, respectively.

• 한국표면공학회지
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• 제25권5호
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• pp.215-221
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• 1992

This research is aimed at developing(110) preferred TiS2 cathode films and glass typed solid electro-lytes which have high ionic migrations and low electron conductivities for thin secondary solid batteries. To obtain preferred oriented TiS2 thin films on a substrate by CVD method using TiCl4 and H2S gases three factors of heating temperature, inner pressure of furnace and TiCl4/H2S gas mole fraction were ex-amined systematically. To obtain solid films of Li2O-B2O3-SiO2 electrolytes by r.f. sputtering for thin proto-type batteries of Li/Li2O-B2O3-SiO2TiS2, sputtering conditions were examined. TiS2 cathode films showed columnar structure, namely c axis oriented parallely. At low pressure of reaction chamber and low heating temperature, surface of smooth TiS2 films couldd be obtained. Ionic conductivity of Li2O-B2O3-SiO2 films manufactured by r.f. magnetron sputtering were 3$\times$10-7$\Omega$-1cm-1 and electron conductivities were 10-11$\Omega$-1cm-1. Open cell voltage of thin lithium batteries were 2.32V with a designed prototype cell.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.68-68
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• 2000

펄스레이저 증착법(이하 PLD)을 이용하여 마이크로파 유전체 소자 및 절연 산화막으로의 응용을 위한 MgTiO3 박막을 다양한 기판상에서 증착하였다. 사파이어 기판에 (a,c-plane Al2O3) 성장된 MgTiO3 박막은 에피텍셜 성장(epitaxial growth)이 되었으며, SiO2/Si 및 Pt/Ti/Si 기판위세 성장된 MgTiO3 박막의 경우 003방향으로 배향(oriented) 되었다. MgTiO3 박막은 450~75$0^{\circ}C$까지 기판온도를 변화시키면서 증착시켰으며, 증착시 산소분압은 50~200 mTorr로 변화시켰다. PLD 증착시 타켓에 조사된 레이저 에너지 밀도는 약 2J/cm2였으며, MgTiO3 박막 증착후 200Torr O2 분위기에서 상온까지 1$0^{\circ}C$/min 의 속도로 냉각시켰다. 사파이어 c-plane 상에서 일머나잇(ilminite) MgTiO3 구조가 55$0^{\circ}C$ 에피텍셜 성장하는 것을 관찰할 수 있었으며, 사파이어 a-plane 상에서는 MgTiO3 구조가 $650^{\circ}C$ 이상부터 110방향으로 배향되며 성장하였다. $600^{\circ}C$ 이상에서 c-축으로 배향된 구조를 갖고 있었다. 증착된 MgTiO3 박막의 조성분석(stoichio metric analysis)을 위해 RBS 분석을 수행하여, 증착에 이용된 타켓과 동일한 조성을 갖는 MgTiO3 박막이 성장된 것을 확인할 수 있었다. 사파이어 기판상에 증착된 MgTiO3 박막은 가시영역에서 투명하였으며, 약 270nm 파장을 갖는 영역에서 급격한 흡수단을 보였다. 이때의 MgTiO3 박막은 AFM 분석을 통해 약 0.87mn rms roughness 값을 갖는 매우 평탄한 표면구조를 갖고 있는 것을 확인하였다. MIM(Pt/MgTiO3/Pt) 구조의 캐패시터를 형성시켜 MgTiO3 박막의 유전특성(dielectric properties)을 관찰하였다. PLD로 성장된 MgTiO3 박막의 유전율(relative dielectric constant)은 약 22였으며, 1MHz에서 약 1.5%의 유전손실(dielectirc loss) 값을 보였다. 또한 이때 MgTiO3 박막은 낮은 유전분산값을 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제4권4호
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• pp.341-345
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• 2003

ZnWO₄는 높은 품질계수에 의해 주파수 선택성이 뛰어나지만 다층형태의 고주파 무선부품으로의 응용을 위해서는 높은 소결온도(1100℃), 큰 음의 공진주파수 온도계수(-70ppm/℃), 낮은 유전율(15.5) 등에 대한 보정이 필요하다. 본 연구에서는 ZnWO₄에 TiO₂및 LiF를 첨가하여 ZnWO₄의 저손실특성을 유지하면서 주파수 온도안정성 및 저온소결성을 부여하고자 하였다. 큰 양의 공진주파수 온도계수(＋400ppm/℃) 및 유전율(100)을 갖는 TiO₂의 첨가는 공진주파수 온도계수를 음의 값에서 양의 값으로 변화시켰으며 유전율의 증가를 가져왔다. TiO₂를 20 mol％ 첨가한 경우 공진주파수 온도계수가 0에 가깝고 유전율 19.4에 품질계수 50000㎓의 특성을 얻을 수 있었으나 소결온도는 1100℃로 높은 소결온도를 보였다. ZnWO₄에 TiO₂가 첨가된 혼합체에 LiF의 첨가는 액상형성에 의해 소결온도를 1100℃에서 850℃로 크게 저하시킬 수 있었다. LiF는 첨가는 LiF 자체의 큰 공진주파수 온도계수에 의해 온도계수를 음의 값으로 변화시켰다. 따라서 TiO₂및 LiF의 적당량의 첨가는 온도 안정성을 갖는 저손실 ZnWO₄-TiO₂-LiF 계 LTCC(Low Temperature Confined Ceramics) 소재를 제조할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.110-110
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• 2000

Sol-Gel법은 산화물 전구체(precursor) 상태인 Sol상태로부터 가수분해, 중, 축합반응을 거쳐 최종적으로 Gel 산화물을 합성하는 방법이며 기존의 세라믹스를 합성할 수 있고 고순도의 균질한 화합물을 용이하게 얻을 수 있는 특징이 있다. 최근 전자부품이 소형, 경량화되는 추세에 따라 전자 세라믹스분야에서도 박막화가 대두되고 있는 가운데 Sol-Gel법은 dipping, spining 및 spray 법등을 이용하여 박막의 제작이 가능하며 CVD, PVD, sputtering 법등과 같은 박막제작에 비하여 장비가 복잡하지 않으면서 제작기법이 간단한 이점을 가지고 있다. 소재면에서 볼 때 TiO2 물질은 물리적, 화학적으로 안정하고 굴절율, 착샐율 및 반사율 등이 우수한 재료로서 세라믹스 콘센서, 압전소자, 습도센서와 가스센서분야등에 있어서 중요한 위치를 점하고 있어서 연구자들에게 많은 관심을 가지게 하였다. 본 연구에서는 Sol-Gel법에 의해 TiO2 Sol을 합성한 후 dipping 법으로 박막을 제작하고 박막의 전기전도 특성 및 습도센서소재로의 개발을 위해 습도감지특성에 주목하였고 경시변화로 인해 생성된 Gel powder의 물성에 대해서도 검토하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제12권2호
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• pp.110-114
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• 2002

HBPCA를 유기질 공해물질의 모델로서 선정하고 $TiO_2$에 흡착시켜서 흡착된 분자의 배향성과 광분해 생성물의 관계에 대하여 조사하였다. 용액의 pH를 변화시켜서 UV광을 조사한 뒤 생성된 광분해 생성물을 UIF와 Raman 분광기로 스펙트럼을 얻어 분석 비교하였다. 용액의 pH는 흡착된 분자의 배향에 영향을 미쳐서 광분해 생성물이 달라지며, 흡착된 분자의 배향과 광분해 생성물과의 관계는 아주 밀접하게 관련되어 있음을 확인하였다.

• Journal of Magnetics
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• 제13권2호
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• pp.57-60
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• 2008

This study examined the effect of various types of epitaxial strain on the magnetic properties of $SrRuO_3$ thin films. Epitaxial $SrTiO_3$ (001), $SrTiO_3$ (110), and $SrTiO_3$ (111) substrates were used to apply different crystal symmetries to the grown films. The films were grown using pulsed laser deposition. The X-ray diffraction patterns of the films grown under optimum conditions showed very clear peaks for the $SrRuO_3$ film and $SrTiO_3$ substrates. The saturated magnetic moment at 5 K after 7 Tesla field cooling was $1.2-1.4\;{\mu}_B$/Ru. The magnetic easy axis for all three types of films was along the surface normal. The magnetic transition temperature for the $SrRuO_3$ film with lower symmetry was slightly larger than the $SrRuO_3$ film with higher symmetry.

• 한국세라믹학회지
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• 제36권2호
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• pp.116-121
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• 1999

MgO 단결성 (100) 기판 위에 0.5 wt% Nb 첨가된 전기전도성의 SrTiO3 (Nb:STO) 박막을 Pulsed Laser Deposition 법으로 제조하였다. 산소압력, 타겟과 기판거리, 기판온도, 박막증착시간 등의 박막형성 조건을 다양하게 변화시켜 Nb:STO박막의 격자상수와 박막두께의 변화를 조사하였다. $700^{\circ}C$에서 제작한 0.5 wt% Nb doped SrTiO3 박막의 배향성은 산소분압변화에 따라(100), (110)과 (111)배향이 관찰되었고, 박막제조시의 산소분압이 79.8 Pa로 증가됨에 따라 격자상수는 감소하여 벌크값인 0.390 nm에 근접하였다. 증착시간증가에 따른 박막의 두께는 증착시간에 비례하여 증가하였고, 격자상수의 변화는 거의 없었다. 타겟과 기판사이의 거리가 멀어짐에 따라 박막의 두께는 감소하였으나, 격자상수에는 큰 변화가 없었고 박막두께분포의 균일성이 향상되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제35권10호
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• pp.1061-1069
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• 1998

The thermal instability of Al2TiO5 Ceramics was contrlled by solid solution with MgO SiO2 and ZrO2 through electrofusion in an arc furnace. The thermal expansion properties of Al2TiO5 composites show the hysteresis due to the strong anisotropy of The crystal axes of these material. These phenomena are ex-plained by the opening and closing of microcracks. The difference in microcracking temperatures e.g 587.6(ATG2), 405.9(ATG3) and 519.7$^{\circ}C$(ATG4) is caused by the difference in grain size and stabilizer type. The thermal shock behaviour under cyclic conditions between 750-1400-75$0^{\circ}C$ show no change in mi-crostructure and phase assemblage for all three stabilized specimens. After the thermal loading test at 110$0^{\circ}C$ for 100hrs. ATG1 and ATG2 materials decomposes completely to its components corundum and ru-tile in both cases. However with approximatelly 20% retention of the Al2TiO5 Thus in order to prevent decomposition of the stabilized material in the critical temperature range 800-130$0^{\circ}C$ it must be traversed within a short period of time.