본 논문은 분극처리된 PZT 압전 세라믹 소자의 물리, 음향학적 제 특성이 시간의 함수로 나타 나는 시효현상을 다루고 있다. SrCO\sub 3\, NiO 및 Fe\sub 2\O\sub 3\를 소량 첨가하여 직접 제조한 PZT 세라믹은 분극처리 후, f\sub r\ 은 증가하는 시효현상을 보여주었다. 시효현상 기구의 이해를 위하 여 이중 포텐샬우물 모델을 이용하였으며, 외부에서 가한 응력, 역방향 전장 및 온도상승에 따라 분극현 상을 나타내었다. 시효현상의 주 원인은 분극처리시 전장 방향으로 분역들이 정렬되면서 내부에 저장되 었던 잔유응력의 이완에 의한 분역계면의 운동에 있음을 간접적으로 확인하였다. 이러한 분역계면의 운 동은 열적 활성화 에너지를 갖는 시간에 의존하는 운동으로써 분극의 감소를 유발하며, 이것이 시효현 상으로 나타나는 것으로 사료된다.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2016.02a
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pp.299-299
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2016
SiC는 넓은 에너지갭 (Eg=~3.4 eV)을 갖는 반도체로써, 고전압, 고온에서 동작이 가능하여 기존의 Si기반의 파워디바이스를 대체하기 위한 물질로 많은 연구가 이루어지고 있다. 파워 디바이스의 성능 향상을 위해서는 기판과 절연체 사이의 계면에 생성되는 계면 결함을 감소시켜야 한다. 따라서 본 연구에서는 SiC 기판에 high-k 물질인 HfO2를 증착하여 HfO2/SiC 계면에 유도된 결함을 분석하고 이를 감소시킬 수 있는 방법에 대한 연구를 수행하였다. HfO2 박막은 atomic-layer-deposition (ALD) 방법을 이용하여 SiC 기판 위에 $200^{\circ}C$에서 증착하였다. HfO2 박막 증착 후 NH3 분위기에서 rapid thermal annealing 방법을 이용하여 $600^{\circ}C$에서 1분 동안 열처리 진행하였다. Current-voltage (I-V) 측정을 통해 열처리 전 HfO2/SiC의 절연파괴 전압이 약 8.3 V 임을 확인하였다. NH3 열처리 후 HfO2/SiC의 절연파괴 전압이 10 V로 증가하였으며 누설 전류가 크게 감소하는 것을 확인하였다. 또한 capacitance-voltage (C-V) 측정을 통해 열처리 후 flat band voltage가 negative 방향에서 positive 방향으로 이동함을 확인하였고, 이를 통해 NH3 열처리 방법이 HfO2/SiC 계면에 존재하는 결함을 감소시킬 수 있음을 확인하였다. 전자 구조상의 conduction band edge에 존재하는 결함 준위를 분석하기 위해 x-ray absorption spectroscopy (XAS) 분석을 실시하였고, 열처리 전 HfO2/SiC 계면에 많은 결함 준위가 존재함을 확인하였으며, x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) 분석을 통해 이 결함 준위가 oxygen deficiency state과 관련됨을 알 수 있었다. NH3 열처리 후 결과와 비교해보면, oxygen deficiency state가 감소함을 확인하였으며 이로 인해 conduction band edge에 존재하는 결함 준위가 감소함을 알 수 있었다. 따라서, NH3 열처리 방법을 이용하여 HfO2/SiC 계면에 존재하는 결함을 감소시킬 수 있으며, HfO2/SiC의 물리적, 전기적 특성을 향상시킬 수 있다는 결과를 도출하였다.
Park, Joung-Man;Tran, Quang Son;Jung, Jin-Gyu;Kim, Sung-Ju;Hwang, Byung-Sun
Journal of Adhesion and Interface
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v.6
no.2
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pp.13-20
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2005
Interfacial shear strength (IFSS) of environmentally friendly natural fiber reinforced polymer composites plays a very important role in controlling the overall mechanical performance. The IFSS of various Ramie and Kenaf fibers/epoxy composites was evaluated using the combination of micromechanical test and nondestructive acoustic emission (AE) to find out optimal conditions for desirable final performance. Dynamic contact angle was measured for Ramie and Kenaf fibers and correlated the wettability properties with interfacial adhesion. Mechanical properties of Ramie and Kenaf fibers were investigated using single-fiber tensile test and analyzed statistically by both uni-and bimodal Weibull distributions. An influence of clamping effect on a real elongation for both Ramie and Kenaf fibers were evaluated as well. Two different microfailure modes, axial debonding and fibril fracture coming from fiber bundles and single fiber composites (SFC) were observed under tension and compression.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2014.02a
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pp.427-428
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2014
서론: 최근 전세계적인 고령화 진행에 따른 뇌졸중, 파킨슨병, 알츠하이머병 등과 같은 각종 뇌관련 질환에 대한 관심이 더욱 높아지고 있으며 다양한 뇌질환 치료를 위하여 뇌 신경 신호의 정확한 검출 대한 연구가 학계에서 활발히 진행되고 있다. 효과적인 뇌 신경 신호 검출을 위해서는 세포조직의 손상을 최소화 할 수 있는 초소형 신경탐침 및 극소 면적내에서 극대화된 검출 전극이 구현되어야 한다. 그러나, 극소 면적내에 구성된 소면적 전극을 통한 신호 검출은 전극 계면에서의 높은 임피던스를 야기시켜 정밀한 신경신호 검출에 어려움을 만든다. 따라서, 뇌 신경 신호 검출시 전극 계면에서의 낮은 임피던스를 검출하기 위한 다결정실리콘, 이리듐 산화막, 탄소나노튜브와 같은 다양한 전극 소재를 이용한 신경탐침 연구가 제안되어 왔다. 본 연구에서는 극소화된 전극면적과 신경세포 계면에서의 저 임피던스 신경신호 검출을 위하여 비이온성 계면활성제와 전해도금을 이용하여 높은 거칠기값을 갖는 나노동공 백금층을 검출 전극으로 활용하였다. 실험 결과: 제작된 신경탐침의 몸체는 실리콘으로 이루어지며, 탐침 끝단에는 신호 측정을 위한 나노동공 백금층을 갖는 전극들이 집적되어 있다. Fig. 1 는 제작된 나노동공 백금을 갖는 신경탐침의 이미지 (a), SEM (b), TEM (c), FESEM (d) 측정결과를 보여준다. 0.9 %의 NaCl 용액에서 제작된 신경탐침의 계면임피던스 및 위상각 변화에 대한 측정결과가 Fig. 2에 나타나 있다. 1.2 kHz 주파수에서 $942.6K{\Omega}$ ($0.029{\Omega}cm^2$, $3.14{\mu}m^2$)로 극대화된 실표면적을 갖는 나노동공 백금층에 의하여 매우 낮은 임피던스 특성을 보인 것으로 판단된다. 또한 제작된 신경탐침은 위상각이 $-82.9^{\circ}$로서 캐패시터와 같은 역할을 하고 있다고 예상할 수 있었으며 $4.6mFcm^{-2}$의 축전용량값을 보였다. Fig. 3는 1 M의 황산용액에서 나노동공백금층이 형성된 신경탐침 전극과 형성 전의 전기화학적 표면변화를 비교분석한 결과로서 나노동공 백금층의 형성 전/후의 전류응답 특성이 상이하게 나타났다. 나노동공 백금층의 실표면적 극대화로 인한 전류응답수치 또한 크게 향상 되었으며, 0~-0.25 V 영역에서의 수소 흡착에 따른 환원곡선은 전형적인 백금 특성을 보여주는 결과로 판단 할 수 있다. Table 1는 기존에 연구되었던 신경탐침들과 본 연구에서 제작된 나노동공 백금을 갖는 신경탐침의 임피던스와 캐패시턴스 특성을 비교한 결과이다. 결론: 본 연구에서는 실리콘 신경탐침 끝단에 집적된 전극상에 전해도금법을 이용하여 높은 거칠기값을 갖는 나노동공 백금층을 형성하고 전극 계면상의 낮은 임피던스를 검출을 하였다. 나노동공 백금층을 갖는 신경탐침은 순환전압전류법을 통해 극대화된 실표면적을 극대화를 확인할 수 있었으며, 극대화된 검출 전극면은 저 임피던스 측정에 용이함을 실험을 통해서 증명할 수 있었다. 따라서, 높은 거칠기값의 나노동공 백금층은 초소형화된 신경탐침상에 집적되는 전극면적소형화와 다수의 전극 구현에 효과적일 것으로 판단되며 보다 정확한 신경신호 검출을 통한 뇌질환의 명확한 이해에 유망할 것으로 판단된다.
Lee, Sang Heon;Kim, Sang Kyum;Bae, Wisup;Rhee, Young Woo
Applied Chemistry for Engineering
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v.26
no.3
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pp.259-264
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2015
For the enhanced oil recovery, one of the most important factors is to determine the surfactant formulation in chemical flood. The objective of this study is to analyze the microemulsion formed between the alkali-surfactant (AS) solution and A crude oil for screening surfactants. The alkali-surfactant solution was manufactured by using the surfactant purchased from AK ChemTech. $C_{16}-PO_7-SO_4$ and sodium carbonate solution were used as surfactant and alkaline, respectively. Both TEGBE and IBA were used as a co-solvent. The AS solution and A crude oil can form a Type III middle phase microemulsion at the salinity from 0.0 wt%~3.6 wt%. Increasing the salinity causes the phase transition of microemulsion from the lower (Type I) to middle (Type III) to upper (Type II) phase. Interfacial tension (IFT) values calculated by Huh's equation were in good agreement with ultralow IFT. According to this characteristic, the surfactant purchased from a domestic company can be applied to the enhanced oil recovery.
알루미늄-4%동 계에서의 ${\theta}$ 및 ${\theta}'$ 석출물과 석출물/기지 계면 전위를 투과전자현미경상으로 관찰하고 콘트라스트 실험 및 석출물 분석으로 석출물/기지 계면의 정합성과 여러 전위들의 Burgers 벡타를 규명하였다. 실험 결과, 변형장은 정벽면에 수직으로 되어 있고, 판상의 ${\theta}'$ 석출물은 {100}형 정벽면을 지니고 있었다. ${\theta}'$판 주위의 전위는 정벽면에 수직인 Burgers 벡타를 지닌 칼날전위였다. 그리고, 석출물과 기지 사이의 접합변형을 작게하기 위한 계면전위의 Burgers 벡타는 a<100>과 a/2<100>형이었다. 또한 Hornbogen의 예견과 일치하는 사실로, ${\theta}'$의 석출물의 끝부분에서 ${\theta}$상이 핵생성을 하는 사실을 발견하였다.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.4
no.3
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pp.230-235
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2003
수용성, 구형의 단백질 분자는 기능성(효소, 유화제, 중화제 등)에 따라 센서나 유사생체기관에 응용성이 크다. 본 연구는 물-공기 계면에서 형성되는 단백질의 표면상태방정식(일명 표면등온선)을 이론적으로 도출하고 그 결과를 실험적으로 확인하여 단백질 분자의 기능적 이용에 활용하고자 한 것이다. 아미노산 부분사슬간, 분자와 물과의 인력, 정전기적 인력을 고려하여 종합적 상태방정식을 도출하였으며 탄소 14로 tagging한 albumin실험과 비교하여 상당히 일치하는 경향을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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