• Title/Summary/Keyword: 입자배향

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금 나노입자를 이용한 단일벽 탄소나노튜브의 합성

  • Lee, Seung-Hwan;Jeong, Gu-Hwan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.08a
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    • pp.355-355
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    • 2011
  • 이론적으로 단일벽 탄소나노튜브(SWNT)는 무산란 전도가 가능하여 실리콘을 대체할 차세대 나노소자의 기본소재로서 많은 각광을 받아왔다. 이러한 SWNT의 전기전자적 특성을 좌우하는 주요인자로는 직경과 비틀림도(chirality)가 있으며, 이를 제어하기 위한 많은 방법들이 제시되어왔다. 특히, SWNT 합성 시 필요한 촉매 나노입자의 크기와 튜브직경과의 연관성이 제기된 후부터, 합성단계에서 촉매 나노입자의 형태(또는 크기)를 제어함으로써 SWNT의 직경을 제어하고자 하는 직접적인 방법들도 주요방법의 한 축으로 이어지고 있다. 한편, SWNT의 합성촉매로는 철, 코발트, 니켈 등의 전이금속이 주로 사용되어 왔으나, 최근에는 금, 은, 루테늄, 팔라듐, 백금 등의 귀금속에서부터 다양한 금속산화물 나노입자에 이르기까지 그 범위가 확장되었다. 본 연구에서는, 촉매 나노입자의 크기제어를 통하여 SWNT의 직경을 제어할 목적으로, 전이금속에 비해 상대적으로 융점이 낮아 비교적 낮은 온도의 열처리를 통해서도 입자의 크기를 제어할 수 있는 금 나노입자를 선정하여 SWNT의 합성거동을 살펴보았다. 합성은 메탄을 원료가스로 하는 CVD방법을 이용하였고, 합성되는 SWNT의 다발화(bundling) 등을 방지하기 위하여 수평배향 성장을 도모하였으며, 이를 위하여 퀄츠 웨이퍼를 사용하였다. 우선, 콜로이드상인 금 나노입자의 스핀코팅 조건을 최적화하여 퀄츠 위에 단분산(monodispersion) 된 금 나노입자를 얻었으며, 열처리 온도 및 시간의 제어를 통하여, 1~5 nm 범위 내에서 특정 직경을 갖는 금 나노입자를 얻는 것이 가능하게 되었다. 합성 후 금 나노입자의 크기와 합성된 SWNT 직경과의 관계를 면밀히 조사한 결과, 튜브보다 나노입자의 크기가 약간 큰 것을 확인할 수 있었으며, 금 나노입자의 크기에 따라 SWNT의 합성효율이 크게 좌우되는 것을 확인하였다.

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Effects of composition of preannealed Y-Ba-Cu-0 thin films deposited by sputtering on the superconducting properties and microstructure of post-annealed thin films (스퍼터링 증착된 Y-Ba-Cu-O계 박막의 열처리 전 조성이 열처리 후 박막의 초전도특성 및 미세구조에 미치는 영향)

  • Cho, Hae-Seok;Kim, Hyeong-Jun
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.1 no.1
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    • pp.54-61
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    • 1991
  • YBCO films deposited on MgO(100) and Si(100) by rf-magnetron sputtering using stoichiometric single target were annealed under oxygen atmosphere at $880^{\circ}C$ for 1 hr. The microstructure and superconducting properties of YBCO thin films depended on the composition of pre-annealed thin films. Basal planesuperconducting particles grown on MgO(100) substrate had small and rod-like shade due to preferred orientation, while superconducting film grown on the basal plane-superconducting particles showed round-shape particles. If pre-annealed thin film had nonstoichiometric composition, liquid phase was formed during the heat treatment, which made it easy for particles to grow in the preferred orientation and thus to form textured structure. But the thin films with the textured structure did not show good superconducting properties, especially $T_c$, since the liquid phase transformed into second phase in the grain boundary during the cooling. The effect of the second phase on $T_{c, \;zero}$ was greater than that on $T_{c, \;on}$.

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Magnetic anisotropy of Sr-ferrite powder produced via mechanical alloying (Mechanical alloying법으로 제조한 Sr-ferrite 분말의 자기적 이방성)

  • 배재원;손성우;정국철;황동하;권해웅
    • Proceedings of the Korean Magnestics Society Conference
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    • 2002.12a
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    • pp.90-91
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    • 2002
  • 영구자석 재료용 Sr-ferrite의 제조에 mechanical alloying (기계적 합금화)기술을 적용해서 초미세 결정립으로 구성된 고보자력의 Sr-ferrite를 제조해서 높은 보자력을 실현할 수 있는 것으로 보고하고 있다[1]. 그러나 이 새로운 방법으로 제조한 Sr-ferrite는 높은 보자력을 갖기는 하지만, 대단히 미세한 결정립들이 결합하여 입자를 구성하고 있어 자장을 가해서 입자를 배향시키기가 어렵다. 따라서 이 재료는 등방성 분말로 밖에 이용할 수 없는 결정적인 문제점이 있다. (중략)

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Structural Characteristics of Barium Ferrite Thin Film (바륨페라이트 박막의 구조적 특성)

  • Byeon, Tae-Bong;Kim, Tae-Uk
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.7 no.5
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    • pp.423-430
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    • 1997
  • 졸-겔 dip coating법에 의해 제조한 바륨페라이트 박막의 미세구조와 결정학적인 구조 특성에 관해 조사하였다. 기판에 형성된 바륨페라이트 입자는 침상 형태의 입자들로 구성되어 있었으며, C축은 장축 방향이었고, 막 두께가 증가함에 따라 침상형 입자들은 기판에 평행하게 배향하는 경향을 나타내었다. 박막은 바륨페라이트층, Ba, Fe, SiO$_{2}$로 구성되어 있는 중간층, 그리고 기판층인 SiO$_{2}$층으로 구성되어 있었으며, 중간층과 SiO$_{2}$층간의 계면은 Ba 와 SiO$_{2}$간의 화합물로 구성되어 있었다. 침상 형태의 입자는 95$0^{\circ}C$에서 3시간 열처리하므로써 완전히 소실하였고, 130$0^{\circ}C$에서 3시간 열처리하므로써 c면이 기판에 평행하게 위치하는 완전한 육각판상 형태의 입자로 변화되었다.

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Preparation and Crystallization Behavior of Luster Glaze Containing CeO2 (CeO2 함유 러스터 유약 제조 및 결정화 특성)

  • 김성균;이성민;유중환;김형태
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.40 no.12
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    • pp.1224-1228
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    • 2003
  • The crystallization behavior of a luster glaze containing ceria has been investigated. When glazed specimens were sintered at 110$0^{\circ}C$, crystalline ceria particles were preferentially precipitated with (100) planes parallel to the specimen surface with the size of around 200 nm. The particle population in the surface region was much higher than inside glaze, covering over 60% of the specimen surface area. Crystallization of the particles with preferred orientation was promoted, after the removal of internal interface through complete melting of the fit particles. The luster effect seems to result from CeO$_2$ particles of high refractive index, their strong light scattering at visible rage due to fine crystalline size 200 nm and their planar arrangement in the surface region.

수열합성법으로 성장된 ZnO 박막의 열처리에 따른 특성 변화

  • Kim, Min-Su;Im, Gwang-Guk;Kim, So-ARam;Nam, Gi-Ung;Lee, Jae-Yong;No, Geun-Tae;Lee, Dong-Yul;Kim, Jin-Su;Kim, Jong-Su;Lee, Ju-In;Im, Jae-Yeong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.78-78
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    • 2011
  • 수열합성법을 이용하여 Si(111) 기판에 ZnO 박막을 성장하였다. ZnO 박막의 성장을 위한 씨앗층은 plasma-assisted molecular beam epitaxy (PA-MBE)를 이용하였다. 씨앗층의 표면 거칠기(root-mean-square roughness)는 2.5 nm이고, 씨앗층 위에 성장된 ZnO 박막은 다양한 크기의 입자들로 이루어져 있었으며 두께는 약 $1.8{\mu}m$로 매우 일정하였다. 배향성을 알아보기 위하여 texture coefficient (TC)를 계산해 보았다. TC(100)과 TC(200)은 a-축 배향성을, TC(002)는 c-축 배향성을 나타내는데, c-축으로 더 우세한 배향성(99.5%)을 보였다. TC 비율(TCa-axis/TCc-axis)은 열처리 온도를 $700^{\circ}C$까지 올렸을 때, 점차적으로 증가하였고, 그 이상의 열처리 온도(< $900^{\circ}C$)에서는 급격히 감소하였다. 잔류응력과 Zn와 O의 bond length도 유사한 경향을 보였다. $700^{\circ}C$까지 열처리 온도가 증가함에 따라, 잔류응력은 증가하였고 bond length는 감소하였다. Near-band-edge emission (NBE)의 피크 강도는 열처리 온도가 $700^{\circ}C$까지 증가함에 따라 점차적으로 증가하였다. 열처리 온도가 $800^{\circ}C$ 이상 증가함에 따라 deep-level emission (DLE)가 적색편이(red-shift)하였다. $700^{\circ}C$로 열처리를 한 ZnO 박막이 가장 우세한 (002)방향의 배향성을 보였을 뿐만 아니라 가장 큰 발광효율 증가를 보였다.

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단일벽 탄소나노튜브의 직경 제어를 위한 금 나노입자의 크기

  • Lee, Seung-Hwan;Jeong, Gu-Hwan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.544-544
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    • 2012
  • 단일벽 탄소나노튜브는(SWNTs) 전기적, 광학적으로 우수한 특성을 갖고 있어 차세대 나노소자로 많은 각광을 받고 있으며, 그 외에도 다양한 응용 가능성을 갖고 있어서 활발한 연구가 진행 되고 있다. 특히, SWNTs의 전기적 물리적 광학적 특성은 튜브의 직경과 뒤틀림도 (chirality)에 직접적으로 좌우 되기 때문에, 이를 제어하기 위해 세계 각국의 많은 연구들이 활발하게 연구를 진행 중에 있다. SWNTs 직경제어의 한 방법으로는, 튜브합성 시 사용하는 촉매입자와 그로부터 성장하는 튜브의 직경은 서로 유사하다는 점에 착안하여, 합성촉매의 크기를 제어하고자 하는 연구가 본 연구그룹을 포함하여 몇몇 그룹에서 연구를 진행 중에 있다. 본 연구에서는 저융점 금속인 금 나노입자를 합성촉매로 선택하였고, 고온 열처리를 통한 금의 증발을 유도하여 나노입자의 크기를 제어하고, 나아가 SWNTs의 직경을 제어하고자 하였다. 우선, 열처리 온도와 처리압력 등을 조절하여 열처리 조건에 따른 금 나노입자의 크기 변화를 체계적으로 살펴보았다. SWNTs는 메탄가스를 이용하여 열화학기상증착법으로 합성하였고, 튜브의 다발화(bundling)를 방지하기 위하여, 수평배향 성장이 가능한 ST-cut 퀄츠를 합성 기판으로 사용하였다. 금 나노입자의 크기 및 합성되는 SWNTs의 직경에 관한 특성 평가는 AFM, Raman, TEM을 이용하였다.

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Effect of Antibody Immobilization Method to Magnetic Micro Beads on its Immunobinding Characteristics (자성 미세입자에의 항체 고정화 방법이 면역결합반응에 미치는 영향)

  • Choi, Hyo Jin;Hwang, Sang Youn;Jang, Dae Ho;Cho, Hyung Min;Kang, Jung Hye;Seong, Gi Hun;Choo, Jae Bum;Lee, Eun Kyu
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.44 no.1
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    • pp.65-72
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    • 2006
  • Recent technical advances in the biorecognition engineering and the microparticle fabrication may enable us to develop the single step purification using magnetic particle, because of its simplicity, efficacy, ease of automation, and process economics. In this study, we used commercial magnetic particles from Seradyn, Inc. (Indianapolis, USA). It was ca. 2.8 micron in diameter, consisted of polystyrene core and magnetite coating, and its surface had carboxyl groups. The model, capture protein was IgG and anti-IgG was used as the ligand molecule. We studied the different surfaces ('nude', ester-activated, and anti-IgG coated) for their biorecognition of IgG. At a high pH condition, we could reduce non-specific binding. Also anti-IgG immobilized magnetic particle could capture IgG more selectively. We attempted 'oriented immobilization' of anti-IgG, in which the polysaccharides moiety near the C-terminus was selectively oxidized and linked to the hydrazine-coated MP, to improve the efficacy of biorecognitive binding. Using this method, the IgG capturing ability was improved by ca. 2 fold. From the binary mixture of the IgG-insulin, IgG could be more selectively captured. In summary, the oriented immobilization of oxidized anti-IgG proved to be as effective as the streptavidin-biotin system and yet simpler and cost-effective. This immobilization method can find its applications in protein biochips and biotargeting.