• 접착 및 계면
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• 제20권4호
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• pp.155-161
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• 2019

공액분자 나노구조체 계면에서의 전하이동 이방성을 이해하는 것은 유기전계효과트랜지스터(OFET)에서 구조-물성 상관관계를 규명하는데 중요하다. 본 연구에서는 대표적인 코페이셜 적층구조를 가진 6,13-bis(triisopropylsilylethynyl) pentacene (TIPS-pentacene) 유기반도체 단결정과 산화물 계면에서 전하이동도 이방성을 연구하였다. 용매치환공정을 이용해 유기단결정을 산화실리콘 절연체 표면에 성장시키고 유기단결정/산화물 계면에서 전하이동을 유도할 수 있도록 OFET 소자를 완성하였다. TIPS-pentacene OFET에서 최고/최저 전하이동도 이방성은 5.2로 관찰되었다. TIPS-pentacene의 전하이동을 담당하는 공액부의 최인접부와의 상호작용을 분석한 결과, HOMO 준위 커플링과 전하의 호핑 궤도가 전하이동도 이방성에 기여하는 것으로 밝혀졌다. HOMO 준위 커플링에 기반한 전하이동도 이방성의 정량적 예측은 실험결과와 유사하게 나타났다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.67.1-67.1
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• 2017

구리는 탄성이방성이 큰 재료로 Si 박막상에 성장시키면 (111) 방향으로 우선 배향된 박막을 얻을 수 있다. 본 연구는 이러한 (111) 우선 방위를 갖는 Cu 박막의 전기도금층의 재결정 후의 매우 평탄한 표면을 갖는 박막에서 에칭에 따른 박막의 단차와 표면형상을 통해 결정방위별 에칭 특성을 비교 분석한 결과이다. 10 vol% 질산용액에서 에칭한 결과는 구리의 용해에 따라 각 결정면에 대한 고유의 facetted surface morphology를 나타내며, 대표적인 결정 방위인 (111), (110), (100)에 대해 triangular flake, ridge and rectangular pyramidal shapes을 나타내는 것을 알 수 있었다. 에칭속도의 정량적 측정을 위해 120초간 2.2M 농도의 질산용액으로 에칭을 실시하였고, nanosize의 as-plated initial region, (111), (110), (100) oriented regions의 각각에서 383, 270, 276, 317 nm/min의 에칭속도를 갖는 것을 확인하였다. Facet surface의 관찰을 통해 에칭반응이 (111) front surface를 갖는 열역학적 평형상태에서 일어나며, 이러한 결정방위별 에칭속도 차이는 각 결정S면이 갖는 Kink or ledge의 밀도의 차이에 기인할 것으로 판단된다. 즉, 에칭이 평형상태에서 step flow mechanism에 의해 열역학적 평형상태를 유지하면서 진행이 된다. 본 연구는 향후 다양한 에칭관련 용액 효과, 구리 박막의 응력 및 불순물에 의한 효과를 볼 수 있는 기본 방법을 제공해 줄 것으로 기대한다.

• 한국자기학회지
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• 제24권2호
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• pp.35-40
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• 2014

본 연구에서는 제일원리계산방법을 이용하여 스핀전달토크(Spin-Transfer Torque: STT) MRAM을 구현하는 데 적합한 물질로 알려진 CoFe 합금 박막의 자성과 자기결정이방성에 대해 계산하였다. CsCl 구조의 CoFe 합금 박막의 자기결정이방성을 계산하기 위해 교환-상관 퍼텐셜은 일반화 물매근사(general gradient approximation: GGA)를 사용하였으며 k-점은 $12{\times}12{\times}1$, 절단 에너지는 400 eV을 사용하였다. CoFe 합금 박막의 층수는 5층으로 하였고 박막 표면이 Co 원자인 경우와 Fe 원자인 경우에 $2.2{\AA}$에서 $3.2{\AA}$까지 범위에서 2차원 격자상수에 따른 박막의 총에너지를 계산하였다. 총에너지 계산 결과에 따르면 Co 표면의 CoFe 5층 박막의 총에너지는 $2.45{\AA}$와 $2.76{\AA}$의 두 2차원 격자상수에서 극소치를 가지는데 fcc 형 결정구조를 가지는 $2.45{\AA}$의 2차원 격자상수 박막이 bcc 형 결정구조를 가지는 $2.76{\AA}$ 2차원 격자상수 박막보다 약 160 meV 차이로 더 안정함을 알 수 있었다. 반면 Fe 표면의 CoFe 5층 박막은 상당히 복잡한 총에너지 계산 결과를 보여 주는데 이는 Fe 표면의 CoFe 5층 박막은 복잡한 자성 구조를 가지기 때문일 것으로 판단된다. $2.45{\AA}$의 Co 표면의 CoFe 5층 박막은 표면에 평행한 자기결정이방성을 가지는 반면, $2.76{\AA}$일 때는 표면에 수직한 자기결정이방성을 가지는 것으로 계산되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.187.2-187.2
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• 2014

최근 다양한 카본 나노소재들이 열 전도성 필러로써 고분자 복합체의 열전도도 향상을 위해 연구되고 있다. 그러나 구조적 이방성을 갖는 탄소나노튜브(CNT) 혹은 그래핀나노플레이트(Graphene Nanoplatelet)를 복합체에 적용할 경우, 복합체의 수직 방향과 수평 방향에서의 열전도도가 3배 이상 차이가 나는 문제가 있다. 따라서 본 연구에서는 2차원의 GNP 표면 위에 1차원의 CNT를 직접 성장시킨 하이브리드 탄소소재를 이용하여 이러한 열전도도 이방성을 개선하고자 하였다. 하이브리드 탄소소재는 무전해 도금법과 열기상법으로 제조하였다. 합성된 하이브리드 탄소소재 및 CNT를 단독 혹은 혼합하여 필러를 만들고 이를 에폭시 기지 내에 분산시켜 복합체를 제작하였다. 필러 함량별, 필러 비율별로 제작된 복합체의 열전도도를 레이저 플래시 법으로 측정 비교하였다. 결과적으로 기존의 단일 필러들보다 열전도도 이방성이 1.5배 이상 개선된 방열용 에폭시 복합체를 제작할 수 있었다. 한편 하이브리드 탄소와 2% 이하의 CNT 배합에서 단독 필러 투입에 비해 45% 이상의 열전도율 향상을 확인하였다. 이는 미세구조 분석 및 성분 분석 결과, 필러 분산 정도가 열전도도 향상의 주요 인자로 작용하는 것을 확인하였고 기지 내 CNT가 열전도도 경로로 작용하기보다는 하이브리드 탄소소재의 균일한 분산에 영향을 준 것으로 사료된다.

• 한국자기학회지
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• 제18권3호
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• pp.98-102
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• 2008

수직자기이방성을 갖는 $[Pd/Co]_N$와 $[Pd/Co(CoFe)]_N$/FeMn 다층박막 구조를 이용하여 표면자기이방성 효과와 강자성 물질에 따른 보자력(coecivity, $H_c$)과 교환력(exchange bias, $H_{ex}$)의 변화를 관찰하였다. Ta(2.1 nm)/[Pd(3.1/N)/$Co(1.2/N)]_N$/Ta(2.1) 다층박막의 구조에서 반복층수 증가에 따라 보자력 670 Oe까지 선형적으로 증가하였으며, 교환 결합된 구조에서의 보자력은 물질에 따라 같은 증가 경향의 결과를 얻었다. 강자성 물질에 따른 가장 큰 보자력은 Co(600 Oe) > $Co_5Fe_5$(520 Oe) > $Co_8Fe_2$(320 Oe) 크기를 얻었다. 반면 교환력의 경우 반복 층수가 N=3 일 때 각 물질 모두 300 Oe의 결과 값을 얻었으며, 반복층수 3층 이후에는 $300{\sim}200$ Oe 사이에 거의 일정한 크기를 얻었다.

• 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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• 한국마이크로전자및패키징학회 2002년도 춘계 기술심포지움 논문집
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• pp.238-240
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• 2002

스크린 인쇄법으로 전계 발광 소자를 제작하였으며, 고온 다습의 THB 시험을 통해 신뢰성을 평가하였으며, 고전계인가시 소자 표면에 발생된 흑점을 SEM, EDX를 통해 분석하였다. 배면 보호층의 종류와 도포 방법과 도포 횟수에 따른 정전용량, 유전손실, 휘도의 특성을 조사하였다. 이방성 접착제를 사용하여 단자의 종류에 따른 특성을 평가하였고, 단자 접착력에 따른 전기적인 특성을 조사하였다.

• 유변학
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• 제4권1호
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• pp.52-61
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• 1992

초고분자량 폴리에틸렌을 파라 크실렌에 녹인 희박 용액에 전단흐름을 가해 섬유를 뽑아내는 방법에 대해 연구하였다. 표면성장이라 불리는 이 방법을 용액내에서 회전하는 rotor 의 표면에 흡착된 젤 층에, 결정성이 강한씨(seed)를 접촉시킴으로써 엉킨 분자쇄들이 전단력에 의해 신장되어 분자의 자유에너지가 증가하도록 하여 연속적으로 고강력, 고탄성 률 결정을 뽑아내게 한 것이다. 이표면성장법으로 섬유를 얻는데 있어서 결정화온도 rotor 속도, 권취속도 및 고분자 농도와 같은 결정화 변수를 변화시키면서 섬유의 물리적 성질에 미치는 영향을 관찰하였다. 이방법으로 섬유를 성장시키면 열역학적 평형온도(118.6$^{\circ}C$) 이상 인 12$0^{\circ}C$에서 성장시켰을 때 133GPa의 인장 탄성계수 3.1%의 절단신도에서 5.04GPa의 고 강력을 갖는 섬유를 얻을수 있었다. 또한 이방법에 있어서는 결정화 온도가 물리적 성질에 가장 큰 영향을 미치는 인자로 작용하였다, 고분자 농도의 영향은 0.7wt.% 이상에선 물리적 성질이 더 이상 개선되지 않았으며 오히려 장력의 증가로 불안정한 성장을 보였다. 또한 0.5wt%이하에서는 젤층의 형성이 둔화됨을 볼수 있었다. 결국 물리적 성질의 측면에서 볼 때 0.5~0.7wt%에서 최적조건을 보여주었다.

• 한국자기학회지
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• 제5권4호
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• pp.315-323
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• 1995

표면, 계면, 박막 계에 대한 자성 연구는 실용적인 응용가능성과 고체 내부와는 다른 특이한 현상으로 인해 지난 십여년간에 걸쳐 실험적으로나 이론적으로 많은 관심을 끌 어 왔으며 고체물리나 재료과학 분야에서 그 중요성이 증대되고 있다. 표면에서 규칙 적인 격자가 끊어지거나 원자 조성이 달라짐으로 인해 표면, 계면, 박막계에서는 고체 내부와는 다른 독특한 현상이 생긴다. 예를 들어 전자 상태가 국재화되고 자기 모멘트 가 증가되며 또 수직 자기 이방성이 생기거나 복잡한 자기 질서가 생기기도 한다. 이 러한 계에 대한 이론적 연구의 일차적 목적은 이들의 본성을 미시적인 차원에서 근본 적으로 이해하는데 있다고 할 수 있다. 최근에 들어 실험기술의 발전으로 인해 새로운 구조나 조성을 갖는 인공적인 물질의 제작이 가능하게 되었으며, 이와 병행하여 이들 의 특성을 실험적으로 측정할 수 있는 기술도 동시에 발전하여 왔다. 따라서 이론적 연구 또한 이미 얻어진 실험적 결과를 설명하는 데 그치지 않고 아직 실험적으로 행해 지지 않은 새로운 물질의 특성을 예측하는 중요한 역할을 할 수 있다.

• 터널과지하공간
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• 제10권3호
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• pp.301-308
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• 2000

균열모형을 이용하여 압축 하중하에 있는 암석의 비선형 거동을 예측하는 것은 가능하다. 암석내의 균열의 성장은 암석의 이방성을 가져오며, 이러한 이방성의 정도는 단성계수의 변화로 표현될 수 있다. 본 연구에서는 균열의 성장에 따른 탄성계수의 변화를 이론적인 균열모형을 통해 예측하고, 이를 탄성파 속도 시험을 통해 구한 탄성계수와의 비교를 수행하였다. 또한, 균열모형에 사용되는 초기 암석내 존재하는 균열에 대한 정보는 암석표면의 이미지를 분석하여 구하였다.

• 한국암반공학회:학술대회논문집
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• 한국암반공학회 2000년도 암반공학문제의 수치해석(Numerical Analysis in Rock Engineering Problems)
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• pp.47-55
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• 2000

균열모형을 이용하여 압축 하중하에 있는 암석의 비선형 거동을 예측하는 것은 가능하다. 암석내의 균열의 성장은 암석의 이방성을 가져오며 이러한 이방성의 정도는 탄성계수의 변화로 표현될 수 있다. 본 연구에서는 균열의 성장에 따른 탄성계수의 변화를 이론적인 균열모형을 통해 예측하고, 이를 탄성파 속도 시험을 통해 구한 탄성계수와의 비교를 수행하였다. 또한, 균열모형에 사용되는 초기 암석내 존재하는 균열에 대한 정보는 암석표면의 이미지를 분석하여 구하였다.