• 제목/요약/키워드: Microwave properties

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Analysis of Surface Plasmon Resonance on Periodic Metal Hole Array by Diffraction Orders

  • 황정우;윤수진;강상우;노삼규;이상준
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.176-177
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    • 2013
  • Surface plasmon polaritons (SPPs) have attracted the attention of scientists and engineers involved in a wide area of research, microscopy, diagnostics and sensing. SPPs are waves that propagate along the surface of a conductor, usually metals. These are essentially light waves that are trapped on the surface because of their interaction with the free electrons of conductor. In this interaction, the free electrons respond collectively by oscillating in resonance with the light wave. The resonant interaction between the surface charge oscillation and the electromagnetic field of the light constitutes the SPPs and gives rise to its unique properties. In this papers, we studied theoretical and experimental extraordinary transmittance (T) and reflectance (R) of 2 dimensional metal hole array (2D-MHA) on GaAs in consideration of the diffraction orders. The 2d-MHAs was fabricated using ultra-violet photolithography, electron-beam evaporation and standard lift-off process with pitches ranging from 1.8 to $3.2{\mu}m$ and diameter of half of pitch, and was deposited 5-nm thick layer of titanium (Ti) as an adhesion layer and 50-nm thick layer of gold (Au) on the semiinsulating GaAs substrate. We employed both the commercial software (CST Microwave Studio: Computer Simulation Technology GmbH, Darmstadt, Germany) based on a finite integration technique (FIT) and a rigorous coupled wave analysis (RCWA) to calculate transmittance and reflectance. The transmittance was measured at a normal incident, and the reflectance was measured at variable incident angle of range between $30^{\circ}{\sim}80^{\circ}$ with a Nicolet Fourier transmission infrared (FTIR) spectrometer with a KBr beam splitter and a MCT detector. For MHAs of pitch (P), the peaks ${\lambda}$ max in the normal incidence transmittance spectra can be indentified approximately from SP dispersion relation, that is frequency-dependent SP wave vector (ksp). Shown in Fig. 1 is the transmission of P=2.2 um sample at normal incidence. We attribute the observation to be a result of FTIR system may be able to collect the transmitted light with higher diffraction order than 0th order. This is confirmed by calculations: for the MHAs, diffraction efficiency in (0, 0) diffracted orders is lower than in the (${\pm}x$, ${\pm}y$) diffracted orders. To further investigate the result, we calculated the angular dependent transmission of P=2.2 um sample (Fig. 2). The incident angle varies from 30o to 70o with a 10o increment. We also found the splitting character on reflectance measurement. The splitting effect is considered a results of SPPs assisted diffraction process by oblique incidence.

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V$_2$O$_5$의 첨가가 (Zr$_{0.8}$,Sn$_{0.2}$)TiO$_4$의 마이크로파 유전특성에 미치는 영향 (Effect of V$_2$O$_5$ Addition on Microwave Dielectric Properties of (Zr$_{0.8}$,Sn$_{0.2}$)TiO$_4$)

  • 이경호
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.27-32
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    • 2001
  • ($Zr_{0.8}, Sn_{0.2})TiO_4$의 소결온도를 저하시키고 품질계수 향상의 목적으로 첨가한 $V_2O_5$가 다른 donor형태의 화합물과 달리 품질계수의 저하를 가져오는 원인을 $Ta_2O_5$가 첨가된 ($Zr_{0.8}, Sn_{0.2})TiO_4$와 미세 구조변화, 전기전도도, 산화상태의 관점에서 비교 분석하였다. 일반적으로 donor형태의 화합물의 첨가는 ($Zr_{0.8}, Sn_{0.2})TiO_4$의 산소공공의 농도를 감소시켜 품질계수의 증가를 가져오는 것으로 알려져 있다. $V_2O_5$의 첨가의 경우는 액상소결에 의한 결정입계상 존재, 섬유상 형태의 $V_2O_5-TiO_2$rich 이차상 형성 및 Vanadium 이온의 산화상태 불안정에서 기인된 산소공공의 농도 증가가 복합적으로 ($Zr_{0.8}, Sn_{0.2})TiO_4$의 품질계수 저하 요인으로 작용하였다.

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$B_2O_3$의 첨가가 $Ba(Zn_{1/3}Nb_{2/3})O_3$ 세라믹스의 소결 온도와 고주파 유전 특성에 미치는 영향 (Effects of $B_2O_3$ Additives on the Sintering Temperature and Microwave Dielectric Properties of $Ba(Zn_{1/3}Nb_{2/3})O_3$ Ceramics)

  • 김민한;손진옥;남산;유명재;박종철;이확주
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.2
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    • pp.611-614
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    • 2004
  • [ $Ba(Zn_{1/3}Nb_{2/3})O_3$ ] (BZN) 세라믹스의 소결 온도는 약 $1350^{\circ}C$ 이다. 그러나 $B_2O_3$가 첨가된 경우, BZN 세라믹스는 $900^{\circ}C$에서 소결되었다. $BaB_4O_7$, $BaB_2O_4$ 그리고 $BaNb_2O_6$ 이차상이 $B_2O_3$가 첨가된 BZN 세라믹스에서 관찰되었다. $BaB_4O_7$$BaB_2O_4$ 이차상은 약 $900^{\circ}C$에서 공정 온도를 가지기 때문에 $B_2O_3$를 첨가한 BZN 세라믹스론 $900^{\circ}C$에서 소결하는 동안 액상으로 존재할 것으로 여겨지며, 그것이 BZN 세라믹스의 소결온도를 낮출 것으로 생각된다. 소결 온도의 증가에 따라 유전 상수 ($\varepsilon_r$)와 품질 계수 ($Q{\times}f$)의 값은 증가하였는데, 이는 밀도의 증가에 기인한다. 그러나 $B_2O_3$의 첨가량이 많은 경우 Q 값은 감소하는데, 이는 이차상의 존재가 품질계수의 저하를 초래한다고 생각된다. 2.0 mol% $B_2O_3$가 첨가된 BZN 세라믹스를 $950^{\circ}C$에서 2시간 동안 소결하는 경우, $Q{\times}f$=13.600 GHz, $\varepsilon_r$=37.6 그리고 공진 주파수 온도계수 ($\tau_f$) = 19 ppm/$^{\circ}C$의 유전특성을 얻을 수 있었다.

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대식세포가 β-tricalcium Phosphate 뼈이식제의 생분해에 미치는 영향 (Effects of Macrophage on Biodegradation of β-tricalcium Phosphate Bone Graft Substitute)

  • 김영희;;변인선;오익현;민영기;양훈모;이병택;송호연
    • 한국세라믹학회지
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    • 제45권10호
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    • pp.618-624
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    • 2008
  • Various calcium phosphate bioceramics are distinguished by their excellent biocompatibility and osteoconductivity. Especially, the exceptional biodegradability of $\beta$-TCP makes it a bone graft substitute of choice in many clinical applications. The activation of osteoclasts, differentiated from macrophage precursor cells, trigger a cell-mediated resorption mechanism that renders $\beta$-TCP biodegradable. Based on this evidence, we studied the biodegradation process of granular-type $\beta$-TCP bone graft substitute through in vitro and in vivo studies. Raw 264.7 cells treated with RANKL and M-CSF differentiated into osteoclasts with macrophage-like properties, as observed with TRAP stain. These osteoclasts were cultured with $\beta$-TCP nano powders synthesized by microwave-assisted process. We confirmed the phagocytosis of osteoclasts by observing $\beta$-TCP particles in their phagosomes via electron microscopy. No damage to the osteoclasts during phagocytosis was observed, nor did the $\beta$-TCP powders show any sign of cytotoxicity. We also observed the histological changes in subcutaneous tissues of rats implanted with granule-type $\beta$-TCP synthesized by fibrous monolithic process. The $\beta$-TCP bone graft substitute was well surrounded with fibrous tissue, and 4 months after implantation, 60% of its mass had been biodegraded. Also, histological findings via H&E stain showed a higher level of infiltration of lymphocytes as well as macrophages around the granule-type $\beta$-TCP. From the results, we have concluded that macrophages play an important role in the biodegradation process of $\beta$-TCP bone graft substitutes.

RF 모듈용 LTCC 소재 개발 (Development of LTCC Materials for RF Module)

  • 김용철;이경호
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.13-17
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    • 2003
  • 본 연구에서는 $ZnWO_4-LiF$계를 이용하여 RF모듈 구현을 위한 새로운 조성의 LTCC 소재를 개발하고자 하였다. 순수 $ZnWO_4$의 경우 98% 이상의 상대밀도를 얻기 위해서는 $1050^{\circ}C$이상의 소결온도가 필요하였고 소결체의 고주파유전특성은 유전율($\epsilon_r$) 15.5, 품질계수($Q{\times}f0$) 74000 GHz, 공진주파수 온도계수$(\tau_f)-70ppm/^{\circ}C$이었다. $ZnWO_4$에 LiF의 첨가는 상호 반응에 의해 $810^{\circ}C$ 부근에서 액상을 형성하였고 따라서 0.5에서 1.5 wt%의 LiF의 첨가로 $ZnWO_4$$820^{\circ}C$에서 치밀화를 얻을 수 있었다. 주어진 LiF의 첨가범위에서 소결 수축률은 LiF 량의 증가와 함께 증가하였다. LiF의 첨가는 LiF 자체의 낮은 유전율에 의해 유전율을 15.5에서 14.2∼15의 범위로 감소시켰으며 품질계수($Q{\times}f0$)도 LiF와 $ZnWO_4$의 반응 및 미세구조의 불균일화로 LiF의 첨가량의 증가와 함께 낮아지는 경향을 보였다.

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국산 백침계 오이와 수출용 백침계 오이의 오이 물김치 제조가 저장 중 품질에 미치는 영향 (The Properties of Cucumber Kimchi of Different Species during Fermentation)

  • 이혜정;김정근;고종명;허명제
    • 한국식품영양학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.241-249
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    • 2002
  • 국산 백침계 오이와 수출용 백침계 오이로 제조한 오이 물김치의 저장 중 변화는 다음과 같다. 1. pH는 적정 pH인 3.5$\pm$0.1에 이르는 시기가 세 시료 모두 14일로 이 수준은 백다다기 오이로 7% 용액에 CaCl$_2$ 첨가 및 microwave를 이용한 후 열처리군과 유사한 경향을 보였다. 2. 총산도의 변화는 발효 완결 기준을 1.4$\pm$0.1%로 볼 때 대조군은 14일, 수출용 오이들은 7일로 대조군이 수출용 오이들에 비해 발효가 지연되는 경향을 보였다. 3. 환원당의 변화는 대조군이 14일부터 감소하고, 수출용 오이들은 지속적으로 감소 추세를 보였고 대조군은 미생물 증식 속도가 늦은 경향을 보였다. 4. 총균수는 세 품종 모두 발효 적기인 14일에 최대 균수를 보인 후에도 증가가 계속되어 발효가 서서히 진행되는 경향을 보였다. 5. 세 품종의 젖산균수도 총균수의 변화와 경향은 유사했으나 발효 적기인 14일에 최대균수를 보인 후 발효말기까지 큰 변화를 나타내지 않았다. 6. 물성도의 변화는 저장 14일 째에 측정한 결과 견고도는 대조군이 수출용 오이들보다 높은 것으로 나타났다. 7. 관능 검사 결과 저장 기간 동안 외관은 세 시료 모두 높은 값을 나타냈고, 저장기간과 시료간의 Pearson의 상관 계수는 초록색의 정도와 아작함이 유의 수준내에서 음의 관계를 보였다.

Luminous Characteristics of Transparent Field Emitters Produced by Using Ultra-thin Films of Single Walled Carbon Nanotubes

  • Jang, Eun-Soo;Goak, Jeung-Choon;Lee, Han-Sung;Lee, Seung-Ho;Lee, Nae-Sung
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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    • pp.31.1-31.1
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    • 2009
  • Carbon nanotubes (CNTs) are attractive material because of their superior electrical, mechanical, and chemical properties. Furthermore, their geometric features such as a large aspect ratio and a small radius of curvature at tip make them ideal for low-voltage field emission devices including backlight units of liquid crystal display, lighting lamps, X-ray source, microwave amplifiers, electron microscopes, etc. In field emission devices for display applications, the phosphor anode is positioned against the CNT emitters. In most case, light generated from the phosphor by electron bombardment passes through the anode front plate to reach observers. However, light is produced in a narrow depth of the surface of the phosphor layer because phosphor particles are big as much as several micrometers, which means that it is necessary to transmit through the phosphor layer. Hence, a drop of light intensity is unavoidable during this process. In this study, we fabricated a transparent cathode back plate by depositing an ultra-thin film of single walled CNTs (SWCNTs) on an indium tin oxide (ITO)-coated glass substrate. Two types of phosphor anode plates were employed to our transparent cathode back plate: One is an ITO glass substrate with a phosphor layer and the other is a Cr-coated glass substrate with phosphor layer. For the former case, light was radiated from both the front and the back sides, where luminance on the back was ~30% higher than that on the front in our experiments. For the other case, however, light was emitted only from the cathode back side as the Cr layer on the anode glass rolled as a reflecting mirror, improving the light luminance as much as ~60% compared with that on the front of one. This study seems to be discussed about the morphologies and field emission characteristics of CNT emitters according to the experimental parameters in fabricating the lamps emitting light on the both sides or only on the cathode back side. The experimental procedures are as follows. First, a CNT aqueous solution was prepared by ultrasonically dispersing purified SWCNTs in deionized water with sodium dodecyl sulfate (SDS). A milliliter or even several tens of micro-liters of CNT solution was deposited onto a porous alumina membrane through vacuum filtration. Thereafter, the alumina membrane was solvated with the 3 M NaOH solution and the floating CNT film was easily transferred to an ITO glass substrate. It is required for CNT film to make standing CNTs up to serve as electron emitter through an adhesive roller activation.

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Vacuum Ultra Violet Spectroscopic Ellipsometry를 이용한 BaSm2Ti4O12의 광 특성 연구 (Optical Study of BaSm2Ti4O12 by Vacuum Ultra Violet Spectroscopic Ellipsometry)

  • 황순용;윤재진;정용우;변준석;김영동;정영훈;남산
    • 한국진공학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.60-65
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    • 2009
  • 본 연구에서는 분광타원분석법을 이용하여 최근 주목 받고 있는 microwave dielectric materials 인 $BaSm_2Ti_4O_{12}$ 박막의 광 특성을 $0.92{\sim}8.6\;eV$ 에너지 영역에서 분석하였다. 광역 에너지영역에서 측정이 가능한 Vacuum Ultra Violet spectroscopic ellipsometer를 사용하여 시료의 광 스펙트럼을 측정 하였으며, 측정된 스펙트럼으로부터 $BaSm_2Ti_4O_{12}$ 박막의 광 특성을 얻기 위하여 Tauc-Lorentz 분산 함수를 이용하였고, 고 에너지 영역대의 새로운 피크구조 (structure) 를 최초로 발견하였다.

강산성 양이온 교환수지를 통한 백운석으로부터 CaCO3 및 MgO/Mg(OH)2 합성에 관한 연구 (A Study on Synthesis of CaCO3 & MgO/Mg(OH)2 from Dolomite Using the Strong Acidic Cation Exchange Resin)

  • 황대주;유영환
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제57권6호
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    • pp.812-825
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    • 2019
  • 국내에서 채광되는 백운석(dolomite, $CaMg(CO_3)_2$)을 회분식 형태의 마이크로웨이브 소성로($950^{\circ}C/60min$)에 의해 소성하여 경소백운석($CaO{\cdot}MgO$)을 제조하였다. 국내에서 산출된 두 개의 백운석 시료를 대상으로 경소백운석($CaO{\cdot}MgO$) 제조 후 수화 특성을 규명한 결과 반응성이 다름을 규명하였다. 경소백운석($CaO{\cdot}MgO$)의 수화 특성의 반응성을 이용하여 강산성 양이온 교환수지와 반응 시켜서 MgO를 분리하는 조건을 실시하였다. 분리 실험 조건은 경소백운석($CaO{\cdot}MgO$)과 $R-SO_3H$ (1:12 mass %)로 칼슘이온 흡착($Ca-(R-SO_3)_2$)하여 MgO를 분리하였다. 분리 후 MgO의 함량은 94 mass % 이상으로 분리되었다. 분리된 MgO를 $950^{\circ}C$, 60 min 동안 열처리 후 MgO의 순도는 96 mass %로 나타났다. 그리고칼슘 이온이 흡착된강산성 양이온교환수지($Ca-(R-SO_3)_2$)와 NaOH, $CO_2$ gas 반응에 의해서 98 mass %의 $CaCO_3$를 합성하였다.

은 장식 이종접합 질화탄소를 이용한 가시광선 조건에서의 항생제 분해 연구 (Degradation of Antibiotics Using Silver Decorated Heterojunction Carbon Nitride under Visible Light)

  • 이태윤
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제24권3호
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    • pp.23-27
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    • 2023
  • 흑연질화탄소(g-C3N4)는 가시광선 조사 하에서 항생제 분해에 효과적인 광촉매로 사용되어 왔다. 그러나 정공-전자쌍의 빠른 재결합은 광분해 효율을 제한하였다. 본 연구에서는 Ag를 마이크로파 보조 분해 방법에 의해 g-C3N4/g-C3N4 iso-type 이종 접합 광촉매에 결합시켰다. X선 회절분석, UV-DRS, FT-IR, PL 분석을 통해 이종접합의 구조와 물성을 규명하였고, Ag 장식 g-C3N4/g-C3N4 이종접합 광촉매는 g-C3N4/g-C3N4 iso-type 이종접합 및 벌크 g-C3N4 보다 우수한 성능을 보여주었다. Ag 장식 이종 접합 광촉매는 210분 이내에 가시광선 조사 하에서 설파메톡사졸 분해를 하여 우수한 광촉매 활성을 나타냈다. g-C3N4에 Ag의 첨가는 가시광선 흡수 범위를 넓히고 표면 플라즈몬 공명으로 인해 정공-전자쌍의 재결합을 제한하여 광촉매 활성을 향상시키는 것을 알 수 있었다.