• 제목/요약/키워드: Fe monolayer

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Magnetic properties of ferromagnetic-antiferromagnetic bi-layers with different spin configuration

  • 김원동;박주상;황찬용;;;박명규;김재영
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.304-304
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    • 2011
  • We investigated the effect of different spin direction of anti-ferromagnetic layer on the magnetic properties of ferromagnetic layer in Fe-NiO and Fe-CoO bi-layer systems. For Fe-NiO system, we prepared the clean MgO(001) surface half-covered with 20 nm Ag films as a substrate for magnetic layers. Then we grew NiO wedge layers on the substrate, and added 8 monolayer(ML) Fe layers on the wedge layer. We examined magnetic properties of the bi-layer system using the surface magnetic optical Kerr effect(SMOKE) and X-ray magnetic linear dichroism(XMLD). From SMOKE measurement we observed the coercivity enhancement due to the set-up of anti-ferromagnetic order of NiO films in both of the Fe/NiO/MgO(001) and Fe/NiO/Ag/MgO(001) system. The most remarkable results in our observation is that the coercivity enhancement of Fe/NiO/Ag/MgO(001) is much larger than that of Fe/NiO/MgO(001). XMLD experiments confirmed the out-of-plane spin direction of NiO layers in Fe/NiO/MgO(001) and in-plane spin-direction of NiO layers in Fe/NiO/Ag/MgO(001), and we concluded that the origin of large enhancement of coercivity is due to the strong parallel coupling between Fe layers and NiO layers. We also confirmed that this strong parallel coupling maintained across the thin Ag layer inserted between Fe and NiO layers. For Fe-CoO system, we prepared Fe/CoO/Ag(001) and Fe/CoO/MnO(001) systems and observed much larger coercivity enhancement in Fe/CoO/Ag(001).

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ARPES study of Ultrathin Fe Grown on Cu (001) surface

  • Poornima, L.;Oh, Y.R.;Park, Y.S.;Kim, W.;Kim, C.G.;Hong, J.;Hwang, Chan-Yong
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.350-350
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    • 2011
  • The spin structure of Fe over layers on Cu (001), especially in region II is one of the unsolved problem for many years. We study the out - of - plane (OP) Fermi surfaces (FSs) of 7 monolayer Fe/Cu (001) films using angle resolved photo emission spectroscopy (ARPES). Ultrathin Fe was grown on Cu (001) substrate at room temperature and the experimental measurements were carried out at room temperature and low temperature. Fermi surfaces measured about $\frac{1}{4}$ of the Brillouin Zone (BZ) using photon energies ranging from 170 eV to 280 eV. Our results confirmed that ferromagnetic signal at 7 ML Fe on Cu (001) is nearly zero. These results are consistent with our recent x-ray magnetic circular dichroism (XMCD) and surface magneto - optic Kerr effect (SMOKE) experiments. Based on our observations we have made a simple model of this system, which explains all the experimental results.

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WOx의 전기변색 특성 강화를 위한 표면 구조 변화 연구

  • 이율희;최현지;유정훈;김동인;이용민;서현진;황기환;김지윤;남상훈;부진효
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.254-254
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    • 2015
  • 가시광선에 대해 선택적으로 투과할 수 있는 스마트 윈도우를 제작하기 위해 우리는 전기 에너지를 이용하여 유리의 색을 조절할 필요가 있다. 특히 환원되면서 가시광선 파장의 흡광도를 증폭시켜 색을 변화시키는 무기물질들이 존재하는데, 이러한 특성을 가진 균일한 박막을 만들 경우 그 표면적을 달리 하는 것이 중요하다. 이번 연구에서 우리는 Polystyrene 단일층을 만들어 WOx의 나노구조체 template를 만드는 연구를 진행하였다. 먼저, WOx nanorod 졸을 ITO 위에 스핀코팅 기법을 이용하여 도포시키고, 이후 단일 크기의 PS beads를 monolayer로 올렸다. 이 때의 PS beads의 크기는 400 ~ 1800nm의 크기를 이용하였다. 만들어진 monolayer에 다시 WOx sol을 도포시켜 반구형의 template를 갖는 WOx를 제작하였다. 우리는 이러한 방식으로 만들어진 Tungsten oxide 나노 구조체의 전기변색 특성이 어떻게 달라지는지 확인했다. 결정형 분석을 위해 XRD를 분석했고 투과도와 표면상을 보기 위해 UV-visible과 FE-SEM을 이용하였으며 마지막으로 Cyclic Voltametry를 이용해 전기변색특성 변화를 알아보았다.

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고정된 laccase의 특성 및 촉매효과 (Characterization of immobilized laccase and its catalytic activities)

  • 형경희;신운섭
    • 전기화학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.31-37
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    • 1999
  • 구리이온을 함유하는 효소인 laccase(Rhus vernicifera)를 self-assembly technique을 이용하여 금전극 표면에 고정시킨 후 표면의 특성을 관찰하고 반응을 살펴보았다. laccase는 diphenol, diamine등을 산소에 의해 산화시킬 수 있는 oxidoreductase이다. 이 경우 산소는 peroxide나 superoxide 등의 중간체 생성없이 물까지 직접 4전자 환원이 일어난다. $\beta-mercaptopropionate$를 이용하여 금전극 표면에 음전하를 띤 self-assembled monolayer를 형성시킨 후, 중성용액에서 양 전하를 띤 laccase(pI=9)를 정전기적 인력에 의해 고정시킨 후, 순환 전압-전류법에 의한 실험으로 전극표면에 고정되었음을 확인하였다. 또한, 낮은 주사속도에서 흐른 전하량으로부터 surface coverage를 계산하여 전극표면에 효소가 monolayer로 덮여 있음을 확인하였다. laccase가 고정된 전극을 laccase의 기질인 ABTS(2,2-azino-bis-(3-ethylbenzthioline-6-sulfonic acid) 용액에 담그면 ABTS가 산화되는 것으로부터 고정된 laccase가 활성을 가지고 있음을 확인하였고, 그 효소효과는 $4^{\circ}C$에서 $2\~3$일 동안 지속됨을 관찰하였다. 앞서 구한 surface coverage로부터 고정된 효소의 양을 알 수 있어서, 표면에 고정된 laccase가용액상의 laccase에 비하여 $10\~15\%$정도만의 효소효과를 유지하고 있음을 알 수 있었다. 또한, laccase의 산소의 전기화학적 환원 촉매로서의 역할에 대하여 용액상에서와 전극표면에 고정시켰을 경우에 비교하여 보았는데, 두 경우 다 전자전달체가 없이는 산소환원의 촉매로 작용하지 않고, $Fe(CN)_6^{3-}$를 전자전달체로 사용한 경우에 산소환원의 촉매로 작용함을 알 수 있었다. 이러한 산소환원촉매로서의 역할이 laccase로부터 기인한다는 것은 억제제인 azide를 이용한 실험으로 다시 한 번 확인할 수 있었다.

IMI-O 고분자 LB막의 금속 이온의 착체 농도에 따른 전기특성 및 표면분석 (Surface Analysis and Electrical Properties for Complex with Concentration of Metal ion in LB Ultra-thin Films Using IMI-O Polymer)

  • 정상범;유승엽;박재철;권영수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1711-1713
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    • 2000
  • We fabricated an IMI-O polymer containing an imidazole group that could form a complex structure between the monolayer and the metal ions at the air-water interface. Also, the surface analysis and the electrical properties of metal ion complex of Langmuir-Blodgett (LB) films were investigated by using $\pi$-A isotherms. Atomoic force microscopy (AFM), current-voltage (I-V) measurements. In the $\pi$-A isotherms the molecular area was expanded with $Fe^{3+}$ concentration increase. It is considered that the expansion of molecular area is due to electrostatic repulsion between the polymer chains and hydrophobic increase of ionic strength. In the I-V characteristics, it is found that the limiting area has effects on the change of conductivity. And, the dielectric relaxation time decreased for increase of the $Fe^{3+}$ concentration.

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페로브스카이트 구조를 가지는 CoFeX3(X = O, F, S, Cl) 합금의 자성과 전자구조에 대한 제일원리계산 (First Principle Studies on Magnetism and Electronic Structure of Perovskite Structured CoFeX3 (X = O, F, S, Cl))

  • 제갈소영;홍순철
    • 한국자기학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.179-184
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    • 2016
  • 스핀전달토크(Spin-Transfer Torque: STT) MRAM의 상용화를 위해서는 낮은 반전전류와 높은 열적 안정성을 동시에 만족해야 하고, 이를 위해서는 큰 스핀 분극, 강한 수직자기이방성 에너지을 가지는 물질이 요구된다. 본 연구에서는 STT-MRAM에 적합한 물질로 알려진 B2 CoFe 면심에 X(O, F, S, Cl) 원자가 위치한 $CoFeX_3$ 합금의 전자구조와 자기결정이방성(Magnetocrystalline anisotropy: MCA) 에너지를 계산하였다. X 원자가 F나 Cl일 때는 페르미 준위에서의 스핀 분극율이 각각 97 %, 96 %로, 반쪽 금속에 근접한 전자구조를 가짐을 확인할 수 있었다. 뿐만 아니라 표면이 Co 원자로 끝나는 5층 박막은 모든 X에 대해 수직 자기이방성를 가졌으며, 특히 $CoFeCl_3$의 자기이방성 에너지는 약 1.0 meV/cell로 상당히 컸다. 따라서 6, 7 족 원소를 잘 활용하면 높은 스핀 분극율과 강한 수직 자기이방성를 동시에 가지는 물질을 제조할 수 있게 되어 STT-MRAM의 상용화에 기여를 할 수 있을 것으로 기대한다.

Study of CVD Growth Single-walled Carbon Nanotubes via Catalytic Layer Supported by Self-assembled Monolayer

  • Adhikari, Prashanta Dhoj;Kim, Sung-Hwan;Song, Woo-Seok;Lee, Su-Il;Park, Chong-Yun
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.402-402
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    • 2012
  • Bundles of single-walled carbon nanotube (SWCNTs) were grown using catalytic layer supported by self-assembled monolayers (SAMs). Amine-SAMs were introduced on SiO2/Si substrate (SAMs/Si) there then iron nanoclusters solution was dropped on it through spin-coating (Fe/SAMs/Si). This catalytic template was used to grow CNTs and the synthesized carbon material was confirmed the bundles of dense SWCNTs with incorporation of ca.1% nitrogen. The SAMs has played an active role to support catalytic layer and also acted as a source of N-dope onto SWCNTs in CVD.

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Preparation of Iron Catalytic Layer onto Functionalized Silicon Substrate for Synthesis of Carbon Nanotubes

  • Adhikari, Prashanta Dhoj;Cho, Jumi;Park, Chong-Yun
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.611-611
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    • 2013
  • In this study, iron oxide nanoclusters layer (Nc) was prepared onto functionalized silicon substrate by wet method. The amine-terminated SAM fabricated on silicon substrate (APTMS/Si) was carried out by UV-treatment and immersed into the FeCl3/HCl aqueous solution. Then, Nc were immobilized onto oxidized SAM silicon substrate (SAMs/Si) through electrostatic interaction between cationic Nc and anionic SAMs/Si. This catalytic layer (Nc/SAMs/Si) was used to grow carbon nanotubes (CNTs). The characterization results clearly show that the well-graphitized CNTs were synthesized by using functionalized silicon substrate as a template having appropriate density of catalyst. These consequences show that SAM containing template is important to achieve the effective layer of catalyst to synthesize CNTs.

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First Principles Study of spin polarization in Fe-doped monolayer C2N-h2D

  • Lee, Sang Yoon;Jeong, Geumbi
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제5회(2016년)
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    • pp.336-338
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    • 2016
  • Recent multifunctional two-dimensional material research has triggered huge interests in various modifications for substitution of atoms. Instead of novel metals used as the most popular catalysts, nonprecious transition metals are promising candidates for efficient oxidation-reduction transfers. The recent discovery of $Co@C_2N$ has an alternate possiblity as catalysts for the ORR(Oxygen Reduction Reaction) in DSSc(Dye Sensitized Solar Cell) and OER(Oxygen evolution cobalt oxides). Here we report spin-polarized DFT calculations of the structure doped Iron that is one of ferromagnetism atoms like Co to provide a basic desciption of the ferromagnetism of the elemental metals. The spin-density-funtional results present the most stable state energetically is when having pairwise up/down spin.

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