• 한국자기학회지
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• 제24권4호
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• pp.97-100
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• 2014

분자자성체 Mn-dimer의 전기구조 및 자기적 성질을 제1원리의 범밀도함수법을 이용하여 계산하였다. 계산 된 결과, 전자구조는 벌크 MnO와 비슷한 Mn 주위의 4개의 산소 원자에 의해 $t_{2g}$, $e_g$ 에너지 준위로 분리되어 있었다. 적은 수의 배위원자로 이 결정장 분리는 작았디. 총에너지 계산에서는 반강자성적 상호작용이 낮은 에너지를 가지고 있었다. 계산 된 $Mn^{+2}$ 원자 사이의 교환상호작용 크기는 다른 Mn-O 분자자성체보다 한 단위 큰 값을 얻었다. 이 원인은 Mn 3d 사이의 직접 상호작용과 Mn-O의 강한 결합으로 인한 초교환상호작용의 결과이다.

• 한국자기학회지
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• 제27권4호
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• pp.140-144
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• 2017

Co 원자 4개를 포함한 cubane 구조의 분자자성체의 전자구조 및 자기적 성질을 제1원리의 범밀도함수법을 이용하여 계산하였다. 계산된 결과, Co 원자는 +2가를 가지며, 강한 내부 원자의 교환상호작용으로 high-spin 상태를 보여주었다. 스핀배열에 따른 총 에너지 계산에서 수직을 이루는 Co 원자 사이는 강자성, 더 큰 각도를 이루는 Co 원자 사이는 반강자성 교환상호작용이 일어남을 보여주었다. 이러한 원인은 $Co^{+2}(3d^7)$ 원자 사이의 초교환상호작용으로 설명할 수 있었었고, Co 분자자성체는 AFM1 = [${\uparrow}{\uparrow}{\downarrow}{\downarrow}$] 스핀구조를 가지고 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제14권2호
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• pp.83-88
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• 2004

자성의 양자 역학적 터널 효과의 발견 이후 학술적 관심이 증대된 분자 자성체의 자기적 성질과 양자역학적 효과에 대하여 고찰하였다. 분자 자성체는 유기물 골격 구조 안에 자성 이온이 일정한 구조를 가지고 배열되어 있는 금속-유기물 분자로서, 동일한 구조를 가지는 분자들 간의 자기적 상호작용이 매우 작은 분자들이 거대한 분자-결정을 형성하고 있다. 이러한 이유로 기존의 자성 물질에 비해서 많은 특이한 성질들을 가지고 있는데 특히 거시적 측정의 결과가 미시적인 특성, 즉, 분자의 자기적 성질을 그대로 보여 준다는 점은 매우 흥미롭다. 분자 자성체의 자성에 대해 고찰함에 있어서 미시적인 연구 방법인 핵자기 공명법을 이용한 연구들에 중점을 두고 고찰하였다. Mnl2-ac에서 발견된 자성의 양자적 터널 현상을 핵자기 공명법으로 관측하는 방법에 대하여 연구하였고 그것을 이용한 양자역학적 터널 현상에 대한 미시적 연구도 고찰하였다. 또한 분자 자성체에서 핵자기 공명법으로 처음으로 발견된 레벨간의 교차효과도 그 물리적 의미를 실험 결과들을 가지고 고찰하였다. 이러한 분자 자성체 대한 연구는 향후 응용분야에서 필요할 자기 기억 소자의 크기의 한계에 대한 정보를 줄 수 있고, 양자 컴퓨터에의 응용에 필요한 기초 지식을 제공할 것이다. 학술적인 면에서는 지금까지 잘 이해되지 않고 실험적으로 검증이 되지 않았던 많은 양자역학적 이론들의 실험적 검증이 가능할 것이다.

• 한국자기학회지
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• 제26권4호
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• pp.119-123
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• 2016

Cu 원자 4개를 포함한 cubane 구조의 분자자성체의 전기구조 및 자기적 성질을 제1원리의 범밀도함수법을 이용하여 계산하였다. 계산 된 결과, Cu 원자는 +2가를 가지며, 팔면체 배위자중 면내 짧은 4개의 배위산소원자로 인해 3d $x^2-y^2$ hole 궤도를 가지고 있었다. 스핀배열에 따른 총 에너지 계산에서 면내는 반강자성, 면간은 강자성 자기구조가 가장 안정되었다. 교환상호작용 J의 크기는 면내의 J가 훨씬 크고 반강자성 성질을 나타내었으며, 나머지 면간의 J값은 아주 작았다. 이러한 원인은 Cu $x^2-y^2$ hole 궤도정렬로 인하여 면내 강한 초교환상호작용의 결과이다.

• 한국자기공명학회:학술대회논문집
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• 한국자기공명학회 2001년도 제18회 학술발표회
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• pp.7-7
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• 2001

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제5권4호
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• pp.361-373
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• 1992

이온이나 플라즈마를 사용해서 박막형성이나 MBE진공증착법에 비해서 분자배열이나 고차구조의 제어 및 그의 다양성에 있어서 LB법에 대한 기대가 크다. 특히 습식법인 점에서 생체기능을 짜넣을 수 있는 분자소자의 개발에는 불가능하다. 역으로 생체분자의 자기조직화나 정보전달기능을 분자 Level로 이해하는 점에서도 LB법은 중요하다고 본다. 또 저차원자성체 전도체 여기자등 물리량에 의한 차원성을 고찰하는 점에서도 LB막의 거동이 주목되고 있다. 또 자발분극된 강유전성의 고분자 즉 Poly등의 박막에 광조사를 하면 광생성된 캐리어가 내부전계에 따라서 이동하고 ~$10^{4}$V 정도의 높은 광기전력을 발생시키는 것도 나타났다. 얻어진 전류는 단지 초전효과를 상회하고 광전류라고 할 수 있다. 쇼트키형 소자의 금속-반도체의 절연막층을 MIS형이라고 하며 특성이 향상된다. SnO$_{2}$/NiPc/Polyethylene막/Al형 광전지가 만들어졌다. 광전변환막이 다양한 목적에 사용되리라 사료되며 지금은 초기 연구단계이나 실용화하는데는 많은 시간이 소요되나 간단한 디바이스 등과 같은 것은 제작이 가능할 것이며 광에너지로 힌한 화학, 전기, 역학 에너지로 변환되는 데는 시간 문제인것 같다. 1년간 일본 동경공업대학 생명이공학부에서 연구한 내용을 정리하여 보았으며 이에 협조하여 주신 문교부 학술진흥재단에 감사드리며 또 등평연구실에 감사드린다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.89-89
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• 2011

반도체 공정 등에서 $10^{-6}{\sim}10^{-8}$ mbar의 고진공 환경을 제공하기 위하여 사용되는 고진공 터보분자펌프 (Turbomolecular Pump, TMP)는 다층의 회전깃을 갖는 로터를 회전시켜 분자를 배출시키는 방식을 사용하는 진공펌프이다. 또한 최근에는 디스플레이 및 반도체 공정에서 높은 진공도뿐만 아니라, 높은 배기속도를 요구하는 추세에 따라, 터보 펌프와 드래그 펌프부분을 동시에 가지고 있어 상대적으로 작동 진공도 영역이 넓은 복합 분자펌프(Compound Turbomolecular Pump, CMP)의 활용도가 넓어지고 있다. 이러한 분자펌프가 장시간의 고속회전에 적합하도록 비접촉 방식인 자기부상 방식의 적용이 최근 거의 표준화 되어 있다. 자기베어링 시스템은 전자기력을 이용하여 자성체인 회전축을 부상지지 함으로써 비접촉 고속 회전이 가능하여 윤활이 용이하지 않은 진공 환경 등 가혹한 환경에 적합하며, 터보분자펌프는 자기베어링이 가장 널리 사용되고 있는 분야이기도 하다. 자기베어링 시스템의 설계는 크게 하드웨어와 소프트웨어로 나누어질 수 있는데, 하드웨어의 경우 전체 로터 시스템의 특성을 고려하여 설계되어야 하며, 주로 자기베어링 코어와 코일, 변위센서 및 전력 증폭 시스템 등의 기전적인 요소들이 이루어져 있다. 하드웨어 설계와 함께 제어시스템의 설계도 매우 중요하며, 이는 자기베어링 시스템이 불안정한 특성을 갖는 개루프계를 갖고 있으므로 안정화를 위한 능동제어 시스템이 필수적이며 진동제어 등 여러 가지 기능이 요구되기 때문이다. 본 논문에서는 이러한 자기부상형 고진공 복합분자펌프의 제어를 위한 선형제어시스템의 구성을 실제 시스템의 적용을 통하여 설명하였다. 각 제어기는 DSP 를 이용한 디지털 제어시스템으로 구성되었으며, 2,500 l/s 급의 복합 분자펌프 시작품에 적용하여 25,000 rpm 까지의 기본 성능시험을 수행하였으며, 발열 특성의 개선을 위한 비선형 제어기의 설계 사례에 대한 시뮬레이션 결과를 나타내었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.20-20
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• 2010

반도체 공정 등에서 10-6~10-8 Torr의 고진공 환경을 제공하기 위하여 사용되는 고진공 터보분자펌프 (Turbomolecular Pump, TMP)는 다층의 회전깃을 갖는 로터를 회전시켜 분자를 배출시키는 방식을 사용하는 진공펌프이다. 또한 최근에는 디스플레이 및 반도체 공정에서 높은 진공도뿐만 아니라, 높은 배기속도를 요구하는 추세에 따라, 터보 펌프와 드래그 펌프부분을 동시에 가지고 있어 상대적으로 작동 진공도 영역이 넓은 복합 분자펌프(Compound Turbomolecular Pump, CMP)의 활용도가 넓어지고 있다. 이러한 분자펌프가 장시간의 고속회전에 적합하도록 비접촉 방식인 자기부상 방식의 적용이 최근 거의 표준화되어 있다. 자기베어링 시스템은 전자기력을 이용하여 자성체인 회전축을 부상지지 함으로써 비접촉 고속 회전이 가능하여 윤활이 용이하지 않은 진공 환경 등 가혹한 환경에 적합하며, 터보분자펌프는 자기베어링이 가장 널리 사용되고 있는 분야이기도 하다. 자기베어링 시스템의 설계는 크게 하드웨어와 소프트웨어로 나누어질 수 있는데, 하드웨어의 경우 전체 로터 시스템의 특성을 고려하여 설계되어야 하며, 주로 자기베어링 코어와 코일, 변위센서 및 전력 증폭 시스템 등의 기전적인 요소들이 이루어져 있다. 하드웨어 설계와 함께 제어시스템의 설계도 매우 중요하며, 이는 자기베어링 시스템이 불안정한 특성을 갖는 개루프계를 갖고 있으므로 안정화를 위한 능동제어 시스템이 필수적이며 진동제어 등 여러 가지 기능이 요구되기 때문이다. 본 논문에서는 이러한 자기부상형 고진공 복합분자펌프의 제어를 위한 선형제어시스템의 구성을 실제 시스템의 적용을 통하여 설명하였다. 각 제어기는 DSP 를 이용한 디지털 제어시스템으로 구성되었으며, 2, 500 l/s 급의 복합 분자펌프 시작품에 적용하여 10,000 rpm까지의 기본성능시험을 수행하였다.

• 한국자기학회지
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• 제22권4호
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• pp.121-124
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• 2012

Cubane-type $Mn_4$ 클러스터의 전기구조 및 자기적 성질을 제1원리의 범밀도함수법을 이용하여 계산하였다. 그 결과, 전자구조는 벌크 MnO와 비슷한 Mn 주위의 팔면체 산소 원자에 의해 $t_{2g}$, $e_g$ 에너지 준위로 분리되어 있었다. 총에너지계산에서는 초교환작용으로 인해 반강자성적 상호작용이 가장 낮은 에너지를 가지고 있었고, Mn 원자 사이의 교환 상호작용 크기를 얻었다. Mn 사이의 교환 상호작용은 스핀이 평행인 원자사이보다 반평행인 원자사이에서 더 큰 값을 가지고 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제15권2호
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• pp.76-80
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• 2005

환경정화 등의 기능성을 부여할 수 있는 고분자자성체가 토양 오염물처리에 사용될 수 있는지 여부를 살펴보았다. 본 연구에서는 수산화기를 지닌 마이크로 고분자자성체를 분체로 걸러진 토양$(<0.025{\cal}mm)$, 물과 함께 혼합하고 교반시킨 후 1.2 Tesla의 자력을 지닌 자석으로 자성체를 분리하였다. 이때 고려되어진 인자는 토양과 고분자자성체의 비율, 토양과 물의 비율, 반응용기의 크기 그리고 자력의 크기였다. 토양과 고분자자성체의 분리실험 결과, 고분자자성체와 물의 양이 분리도에 영향을 미친 반면 반응용기의 크기와 자력은 이 소규모의 실험에서 별다른 영향이 없었다. 본 실험을 통하여 전체적으로 반응조건을 최적화시켜 $90{\~}100{\%}$의 분리도를 달성할 수 있었다. 이로서 기능성고분자를 환경 처리에 적용함에 있어서, 수처리 뿐만 아니라 토양처리에도 사용이 가능함을 확인하였다.