• Title/Summary/Keyword: 전자에너지 손실 분광 분석법

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Electron Energy Loss Spectroscopy (EELS) Application to Mineral Formation (전자에너지 손실분광 분석법을 이용한 광물에서의 정량적 철 산화수 측정과 분석)

  • Yang, Kiho;Kim, Jinwook
    • Journal of the Mineralogical Society of Korea
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    • v.29 no.2
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    • pp.73-78
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    • 2016
  • The oxidation states of structural Fe in clay minerals often reflect the paleo-redox conditions of the depositional environments. It is inevitable to utilize the high resolution of transmission electron microscopy (TEM) to investigate the mechanism of mineral transformation at nano-scale. The applications of TEM- electron energy loss spectroscopy (EELS) for quantification of $Fe(III)/{\Sigma}Fe$ from the K-nontronite formation associated with structural Fe(III) reduction in nontronite under deep subseafloor environment were demonstrated. In particular, quantification of the changes in Fe-oxidation state at nanoscale is essential to understand the mechanisms of minerals formation. The procedure of EELS acquisition, quantitative determination of Fe-oxidation states, and advantages of EELS techniques were discussed.

Application of Electron Energy Loss Spectroscopy - Spectrum Imaging (EELS-SI) for Microbe-mineral Interaction (생지구화학적 광물변이작용 연구에서 전자에너지 손실 분광 분석 - 스펙트럼 영상법의 활용)

  • Yang, Kiho;Park, Hanbeom;Kim, Jinwook
    • Journal of the Mineralogical Society of Korea
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    • v.32 no.1
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    • pp.63-69
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    • 2019
  • The oxidation states of structural Fe in minerals reflect the paleo-depositional redox conditions for the biologically or abiotically induced mineral formation. Particularly, nano-scale analysis using high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) and electron energy loss spectroscopy (EELS) is necessary to identify evidence for the microbial role in the biomineralization. HRTEM-EELS analysis of oxidation states of structural Fe and carbon bonding structure differentiate biological factors in mineralization by mapping the distribution of Fe(II)/Fe(III) and source of organic C. HRTEM-EELS technique provides geomicrobiologists with the direct nano-scale evidence of microbe-mineral interaction.

Quantitative Determination of Fe-oxidation State by Electron Energy Loss Spectroscopy (EELS) (전자에너지 손실분광 분석법을 이용한 정량적 철산화수 측정)

  • Yang, Ki-Ho;Kim, Jin-Wook
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.45 no.2
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    • pp.189-194
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    • 2012
  • The consequences of microbe-mineral interaction often resulted in the chemical, structural modification, or both in the biologically induced mineral. It is inevitable to utilize the high powered resolution of electron microscopy to investigate the mechanism of biogenic mineral transformation at nano-scale. The applications of transmission electron microscopy (TEM) capable of electron energy loss spectroscopy (EELS) to the study of microbe-mineral interaction were demonstrated for two examples: 1) biogenic illite formation associated with structural Fe(III) reduction in nontronite by Fereducing bacteria; 2) siderite phase formation induced by microbial Fe(III) reduction in magnetite. In particular, quantification of the changes in Fe-oxidation state at nanoscale is essential to understand the dynamic modification of minerals resulted from microbial Fe reduction. The procedure of EELS acquisition and advantages of EELS techniques were discussed.

화학적 기상 증착법으로 제작된 얇은 이황화 몰리브덴 박막의 전자구조

  • Seo, Seong-Won;Mun, Ji-Hun;Gang, Sang-U;Kim, Jeong-Won
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2015.08a
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    • pp.126.2-126.2
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    • 2015
  • 대표적인 금속 칼코지나이드 2차원 물질인 이황화 몰리브덴($MoS_2$)의 대면적 합성을 위해 화학적 기상 증착 (Chemical Vapor Deposition) 방법을 이용하였다. 몰리브덴을 포함한 $Mo(CO)_6$ 전구체와 황이 포함된 $H_2S$ 가스를 적절한 비율로 반응시켰고, 증착 속도를 조절하여 한 층부터 다섯 층까지의 얇은 $MoS_2$ 박막을 제작할 수 있었다. $MoS_2$ 박막들이 층별로 균일 하게 증착 되었는지 확인하기 위해 라만 분광법을 이용 하였고, x-선 분광법을 통해 몰리브덴과 황의 정확한 정량비를 알 수 있었다. 뿐만 아니라, 우리는 두께 의존성을 갖는 이차원 물질인 $MoS_2$ 각 층마다 나타나는 전자 구조적 특성 분석을 위해 자외선 분광법, 역광전자 분광법, 전자 에너지 손실 분광법을 사용하였다. 그 결과, $MoS_2$ 박막의 두께 별 일함수, 가전자대 최대값, 전도대 최소값, 밴드갭의 변화를 관찰할 수 있었다. 이는 기존 계산 결과와 비교하여 잘 일치함을 알 수 있다.

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Recent Transmission Electron Microscopy in Materials Analysis (투과전자현미경을 이용한 최근의 재료분석기술)

  • Park, Gyeong-Su;Hong, Soon-Ku;Shindo, Daisuke
    • Applied Microscopy
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    • v.26 no.2
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    • pp.105-121
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    • 1996
  • 투과전자현미경을 이용한 최근의 재료 분석기술에 대해 일본 토호쿠대학의 ASMA (Atomic Scale Morphology Analysis) 연구실에서 얻은 실험결과를 중심으로 설명하였다. 현재 토호쿠대학에서 가동 중에 있는 가속전압 1250 kV의 초고압 투과전자현미경은 분해능이 약 0.1nm이며, 이 전자현미경으로부터 얻은 고분해능상은 대형컴퓨터를 이용한 시뮤레이션에 의해 해석 할 수 있음을 나타내었다. 또한, 이러한 뛰어난 고분해능 특성을 가진 초고압 투과전자현미경과 최근 재료 분야의 전자현미경 시료 제작기술의 하나로서 크게 주목받고 있는 초박절편법 (Ultramicrotomy)을 이용한 헤마타이트 미립자의 내부구조 해석 결과를 나타내었다. 새로운 전자현미경 분석기법을 위한 주변장비의 눈에 띄는 발달중의 하나로서 전자현미경상을 디지탈 형태로 기록하고, 이를 효과적인 화상처리 기법으로 해석할 수 있는 Imaging Plate (IP)를 주목할 수 있다. 본 논문에서는 IP의 응용 예로서 IP를 이용하여 기록한 고분해능 전자현미경상과 전자 회절패턴의 정량해석 결과에 대해 나타내었다. 에너지분산 X-선 검출기를 이용한 새로운 분석기법의 예로서 전자 채널링 효과를 이용한 ALCHEMI법을 Ni-Al-Mn계 화합물에 대한 실험결과와 함께 나타내었다. 또한, 전자에너지 손실 분광 분석법을 이용한 최근 분석 결과로서 여러 구리 화합물의 전자구조 차이에 따른 구리의 $L_{23}$ 가장자리 피이크 변화를 나타내었다. 새로운 전자현미경법인 에너지 필터를 사용하여 $Al_{0.5}In_{0.5}As$의 전자회절 패턴의 백그라운드를 제거한 결과를 에너지 필터를 사용하지 않은 $Al_{0.5}In_{0.5}As$의 전자회절 패턴과 비교하여 나타내었다.

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Study on Synthesis of Boron-Containing Nanoparticles Using Thermal Plasma System (고온 플라즈마를 이용한 붕소 함유 나노입자 제조에 관한 연구)

  • Shin, Weon-Gyu
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.36 no.7
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    • pp.731-736
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    • 2012
  • A new method for producing boron-containing nanoparticles is described. Boron trichloride ($BCl_3$) and methane ($CH_4$) are dissociated through injection into a thermal plasma followed by a nucleation process producing boron or boron carbide nanoparticles. X-ray photoelectron spectroscopy was used to detect B-C bonds related to the carbide state and to probe the ratio of boron to carbon in the B-C bond structure. In addition, nanoparticles were characterized with scanning transmission electron microscopy and electron energy loss spectroscopy. It was found that nanoparticles were in the range 30-70 nm and a boron to carbon ratio in the B-C bond structure of up to 2 can be reached when $BCl_3$ of 20 sccm and $CH_4$ of 25 sccm were used.

A Study on the Dielectric Properties and Electrical Conduction of PVDF Thin Films by Physical Vapor Deposition (진공 증착법으로 제작한 PVDF 박막의 유전 특성과 전기전도도에 대한 연구)

  • Gang, Seong-Jun;Lee, Won-Jae;Jang, Dong-Hun;Yun, Yeong-Seop
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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    • v.37 no.5
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    • pp.9-15
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    • 2000
  • The 3 ${\mu}{\textrm}{m}$-thick PVDF (polyvinylidene fluoride) thin film have been prepared using physical vapor deposition with electric field, and its FT-IR spectrum, dielectric property and electric conduction phenomenon have been investigated. Since the characteristic peaks are detected at 509.45 [$cm^{-1}$ /] and 1273.6 [$cm^{-1}$ /]in the FT-IR spectrum, we are confirmed that the $\beta$ -phase is dominant in the PVDF thin film. In the results of dielectric properties, the PVDF thin film shows anomalous dispersion, i.e. gradual decrease of dielectric constant with increase of frequency, and also that the dielectric absorption point changes from 200 Hz to 7000 Hz with increasing temperature of thin film, which is consistent with the Debye's theory. The activation energy ( $\Delta$H) obtained from temperature dependence of dielectric loss is 21.64 ㎉/mole. We confirm that the electric conduction mechanism of PVDF thin film is dominated by ionic conduction by investigating the dependence of the leakage current of the thin film on the temperature and the electric field.

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