• Title/Summary/Keyword: 화학구조

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Relationship between Structural Stability and Crystallinity in Layered Manganese Oxide (층상구조 망간산화물에서의 구조적 안정도와 결정성과의 관계)

  • Hwang, Seong-Ju
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.48 no.1
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    • pp.46-52
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    • 2004
  • The effect of crystallinity on the structural stability of layered manganese oxide has been systematically investigated. While well-crystalline manganate was prepared by solid-state reaction-ion exchange method, nanocrystalline one was obtained by Chimie-Douce reaction at room temperature. According to micro-Raman and Mn K-edge X-ray absorption spectroscopic results, manganese ions in both the manganese oxides are stabilized in the octahedral sites of the layered lattice consisting of edge-shared MnO6 octahedra. The differential potential plot clarifies that the layered structure of nanocrystalline material is well maintained during electrochemical cycling, in contrast to the well-crystalline homologue. From the micro-Raman results, it was found that delithiation-relithiation process for well-crystalline material gives rise to the structural transition from layered to spinel-type structure. On the basis of the present experimental findings, it can be concluded that nanocrystalline nature plays an important role in enhancing the structural stability of layered manganese oxides.

전기화학증착법에 의해 성장된 GaN 나노구조의 구조적 및 광학적 특성

  • Lee, Hui-Gwan;Lee, Dong-Hun;Yu, Jae-Su
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.08a
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    • pp.231-231
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    • 2010
  • GaN는 상온에서 3.4 eV의 넓은 밴드갭을 갖는 직접천이형 반도체로 우수한 전기적/광학적 특성 및 화학적 안정성으로 발광 다이오드 및 레이저 다이오드 등과 같은 광전소자 응용을 위한 소재로 많은 연구가 진행되어왔다. 특히, GaN 나노구조의 경우 낮은 결함밀도, 빠른 구동 및 고집적 특성 등을 가지기 때문에 효과적으로 소자의 광학적/전기적 특성을 향상시킬 수 있어 나노구조 성장을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 최근에는 Metal organic vapor deposition (MOCVD), hot filament chemical vapor deposition (CVD), molecular beam epitaxy (MBE), hydride vapor phase epitaxy (HVPE) 등 다양한 방법을 통해 성장된 GaN 나노구조가 보고되고 있다. 하지만 고가 장비 사용 및 높은 공정 온도, 복잡한 공정과정이 요구되며 크기조절, 조성비, 도핑 등과 같은 해결되어야 할 문제가 여전히 남아있다. 본 연구에서는 나노구조를 형성하기 위하여 보다 간단한 방법인 전기화학증착법을 이용하여 GaN 나노구조를 ITO 및 FTO가 증착된 전도성 glass 기판 위에 성장하였고 성장 메커니즘 및 그 특성을 분석하였다. GaN 나노구조는 gallium nitrate와 ammonium nitrate가 혼합된 전해질 용액에 Pt mesh 구조 및 전도성 glass 기판을 1cm의 거리를 유지하도록 담가두고 일정한 전압을 인가하여 성장시켰다. Pt mesh 구조 및 전도성 glass 기판은 각각 상대전극 (counter electrode) 및 작업전극 (working electrode)으로 사용되었고 전해질 용액의 농도, 인가전압, 성장시간 등의 다양한 조건을 통하여 GaN 나노구조를 성장하고 분석하였다. 성장된 GaN 나노구조 및 형태는 field emission scanning electron microscopy (FE-SEM)를 이용하여 분석하였고, energy dispersive X-ray (EDX) 분석을 통하여 정량 및 정성적 분석을 수행하였다. 그리고 성장된 GaN 나노구조의 결정성을 조사하기 위해 X-ray diffraction (XRD)을 측정 및 분석하였다. 또한, photoluminescence (PL) 분석으로부터 GaN 나노구조의 광학적 특성을 분석하였다.

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ITO 전극에 성장된 ZnO 나노구조의 구조적 및 광학적 특성 연구

  • Lee, Hui-Gwan;Kim, Myeong-Seop;Yu, Jae-Su
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.104-104
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    • 2011
  • ZnO는 3.37 eV의 넓은 에너지 밴드갭을 갖는 투명 전도성 반도체이며 우수한 전기적, 광학적 특성으로 인해 광원소자 개발을 위한 새로운 물질로 많은 주목을 받아왔다. 더욱이, ZnO는 쉽게 나노구조 형성이 가능하기 때문에 이를 응용한 가스센서, 염료감응태양전지, 광검출기 등의 소자 개발이 활발히 이루어지고 있다. 최근에는 GaN 기반 발광다이오드 (light emitting diode, LED)의 광추출 효율을 향상시키기 위한 ZnO 나노구조 응용에 관한 연구가 보고되고 있다. GaN 기반 LED의 경우 반도체 물질과 공기 사이의 높은 굴절률 차이로 인하여 낮은 광추출 효율을 나타낸다. 이를 해결하기 위한 방법으로 표면 roughening, texturing 등 에칭공정을 이용해 광추출 효율을 개선하려는 연구들이 보고되고 있으나, 복잡한 공정과정을 필요로 하고 에칭공정에 의한 소자 표면 손상으로 전기적 특성이 나빠질 수 있다. 반면 전기화학증착법으로 성장된 ZnO 나노구조를 이용할 때, 보다 간단한 방법으로 쉽고 빠르게 나노구조를 형성할 수 있고 낮은 공정온도를 가지기 때문에 소자의 전기적 특성에 큰 영향을 주지 않는다. 수직방향으로 잘 정렬된 ZnO 나노구조를 갖는 LED의 경우 내부 Fresnel 반사 손실을 효과적으로 줄여 발광 효율을 크게 향상시킬 수 있다. 따라서, ZnO 나노구조의 성장제어 및 성장특성을 분석하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 ITO glass 위에 ZnO 나노구조를 성장하고 그 특성을 분석하였다. ITO glass 기판 위에 RF magnetron 스퍼터를 사용하여 Al 도핑된 ZnO (AZO)를 얇게 증착한 후 전기화학증착법으로 ZnO 나노구조를 성장하였다. 농도, 인가전압, 공정시간 등 다양한 공정조건을 변화시키면서 성장 메커니즘을 분석하였고, scanning electron microscope (SEM) 및 X-ray diffraction (XRD)을 통하여 구조 및 결정성 등을 분석하였다. 또한, UV-Visible-NIR spectrophotometer를 사용하여 투과율을 실험적으로 측정하여 ZnO 나노구조의 광학적 특성을 분석하였고, rigorous coupled wave analysis (RCWA) 방법을 사용하여 계면에서 발생하는 내부 반사율을 계산함으로써 나노구조의 효과를 이론적으로 분석하였다.

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Liquid Crystalline Aromatic Polyesters (액정성 전방향족 폴리에스테르)

  • Kwon Young-Wan;Choi Dong Hoon;Jin Jung-Il
    • Polymer(Korea)
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    • v.29 no.6
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    • pp.523-535
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    • 2005
  • Linear aromatic polyesters are representative examples of thermotropic liquid crystalline polymers (TLCPs), which have been the subject of many researches. This article reviews the structure-LC properties relationship in wholly aromatic CLCPs mostly based on the results obtained for the past quarter of a century. Especially, this review deals with the structural details of aromatic polyester TLCPs that influence the liquid crystalline and thermal properties. In the last part of this article the liquid crystalline properties of combined type and hyperbranched polyester also are discussed. Introduction to various synthetic methods are included in the last section.

전기장에 의한 물 분자의 O-H 신축 진동수 변화

  • Im, Jong-Hyeon;Jo, Dae-Heum;Lee, Jin-Yong
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2016.03a
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    • pp.8-14
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    • 2016
  • 화학 결합을 이해하는 중요한 방법 중 하나는 결합이 가지는 고유한 진동 모드를 분석하는 것이다. 진동 모드의 변화를 관측함으로써 다양한 외부 자극과 분자의 상호작용에 대한 연구도 가능하다. 본 연구에서는 전기장이 가해진 물 분자의 진동 모드 변화를 분석함으로써 전기장과 물분자의 상호작용이 화학 결합에 미치는 영향을 알아보았다. 물 분자의 특정 O-H 결합 방향으로 전기장을 걸어주었을 때 신축 진동수의 변화를 살펴봄으로써 결합의 변화를 분석했다. 전기장에 따른 결합의 진동수 변화를 vibrational Stark effect (VSE)라 하고 그 정도를 Stark tuning rate ${\Delta}{\mu}$ ($={\Delta}v/{\Delta}E$, ${\Delta}v$ :진동수의 변화, ${\Delta}E$: 전기장의 변화)로 정의한다. 이때 Stark tuning rate에 영향을 미치는 요소는 전기장에 의한 (1) 분자 구조 변화(geometric effect)와 (2) 전자 구조의 분극현상(polarization effect)으로 나누어 생각해 볼 수 있다. 본 연구에서 물 단일체, 이중체, 사중체의 O-H 결합에 대해 살펴본 결과, VSE 효과에 주로 영향을 미치는 것은 전기장에 의한 구조 변화인 것으로 나타났다. 이를 통해 전기장이 주는 전자 구조 분극 효과는 크지 않지만 이를 통해 유발되는 구조 변화에 의해 진동수 (또는 화학 결합의 세기)가 크게 변한다는 것을 알 수 있다. 그렇기 때문에 수소 결합 안정화로 인해 구조 변화가 쉬운 물 이중체, 사중체에서 VSE 효과가 크게 나타났다. 추가적으로 물 클러스터에서 형성되는 내부 전기장과 O-H 결합의 포텐셜 비조화성(anharmonicity)이 VSE에 주는 영향에 대한 연구도 수행하였다.

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Vertical Articulation in Chemical Reaction (화학반응에 대한 수직적 연계성)

  • ImKyu Park;JongKeun Park;SeongBae Moon
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.47 no.4
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    • pp.376-390
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    • 2003
  • The contents of chemical reaction in the science textbooks, used by starting from elementary school to college level, were investigated how much closely connected with them. For this purpose, nineteen subjects of chemistry contents were selected and the articulation analysis, classified into 5 criteria, was carried out. The results indicated that the articulation from elementary school to middle school looked quite acceptable, but there was a big gap from middle school to high school and the articulation from high school to college exhibited a big overlap and gap. Finally, the flow map of chemical reaction was suggested.

The Effect of Ca Addition on Electrochemical Properties of Mg-alloy by Casting (주조법에 의해 제조된 마그네슘 합금에서 칼슘 첨가가 전기화학적 특성에 미치는 영향)

  • Kim, Hye-Sung
    • The Journal of the Korea Contents Association
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    • v.2 no.1
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    • pp.120-124
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    • 2002
  • It is the purpose of the present to report result of a preliminary electrochemical characterization of the as-cast Mg-Ca alloys. Electrochemical data will be correlated with chemical composition of impurities, and the microstructural change before and after Ca is added. This paper shows that small addition of Ca imparts beneficial effect in electrochemical properties of Mg alloy, primarily, through microstructural modifications.

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Poly(tetramethylene succinate)와 공중합체의 구조 및 생분해성에 관한 연구 I. II

  • 유의상;임승순
    • Proceedings of the Korean Fiber Society Conference
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    • 1998.04a
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    • pp.91-96
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    • 1998
  • 본 연구에서는 환경분해성 aliphatic polyester인 Poly(tetra- methylene succinate) (이하 PTMS)의 형태학적 고찰을 통한 분해성과 구조와의 관계를 고찰하였다. 과거, 분해성 고분자는 의료용으로서 학문적인 관심의 대상이었으나, 고분자에 의한 환경 오염문제가 대두됨에 따라 산업용 고분자의 분해성에 관한 연구가 많이 진행되었다. 고분자의 분해성은 분해환경 뿐만 아니라, 고분자 사슬의 화학구조, morphology, 미결정의 크기, 분자량, 분자량 분포 등에 의해 영향을 받는 것으로 보고되었다.(중략)

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Structural and electrochemical properties of the Si anode film for lithium secondary batteries (리튬 이차전지에서 Si 음극박막의 구조적, 전기화학적 특성 연구)

  • Ju, Seung-Hyeon;Lee, Seong-Rae;Jo, Byeong-Won;Jo, Won-Il
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.145-146
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    • 2008
  • RF 마그네트론 스퍼터링의 파워 ($50{\sim}150W$) 및 분압 ($2{\sim}10\;mTorr$)등의 증착 조건과 두께 ($50{\sim}1200nm$)에 따르는 Si 박막의 미세구조 변화와 그에 따르는 전기화학적 특성에 대하여 연구하였다. 파워와 분압이 증가할수록 미세구조가 거칠어지며 그에 따라 초기용량은 증가하였으며 두께가 증가함에 따라 사이클 특성은 감소하는 경향을 보였다.

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Non-Enzymatic Glucose Sensor Based on a Copper Oxide Nanoflowers Electrode Decorated with Pt Nanoparticles (백금 나노입자가 분산된 3차원 산화구리 나노구조체 기반의 글루코스 검출용 비효소적 전기화학 센서 개발)

  • Song, Min-Jung
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.56 no.5
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    • pp.705-710
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    • 2018
  • An electrochemical glucose sensor with enzyme-free was fabricated using Pt nanoparticles (Pt NPs) decorated CuO nanoflowers (CuO NFs). 3-D CuO nanoflowers film was directly synthesized on Cu foil by a simple hydrothermal method and Pt NPs were dispersed on the petal surface of CuO NFs through electrochemical deposition. This prepared sample was noted to Pt NPs-CuO NF. Morphology of the Pt NPs-CuO NFs layer was analyzed using scanning electron microscopy (SEM) and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS). The electrochemical properties and sensing performances were investigated using cyclic voltammetry (CV) and chronoamperometry (CA) under alkaline condition. The sensor exhibited a high sensitivity, wide liner range and fast response time. Its excellent sensing performance was attributed to the synergistic effect of the Pt NPs and CuO nanostructure.