Equiatomic FePt and CoPt alloy thin films have received considerable attention as possible magnetic and magneto-optic recording because of their high magnetic anisotropy energy and high coercivity. The high coercivity in these thin films is due to the presence of finely dispersed ordered FePt phase mixed with disordered FePt phase. However, a high temperature treatment, either substrate heating during deposition or post annealing, is needed to obtain the ordered L1$\_$0/ phase with high value of magneto crystalline anisotropy. Recent microstructural studies on these films suggest that the average grain size ranges from 10-50 nm and the grains are magnetically coupled between each other. On the other hand, the ultrahigh-density magnetic recording media with low media noise imposes the need of a material, which consists of magnetically isolated grains with size below 10 nm. The magnetic grain isolation can be controlled by the amount of additional non-magnetic element in the system which determines the interparticle separation and therefore the interparticle interactions. Recently, much research work has been done on various non-magnetic matrices. Preliminary studies showed that the samples prepared in B$_2$O$_3$ and Carbon matrices have shown strong perpendicular anisotropy and fine grain size down to 4nm, which suggest these nanocomposite films are very promising and may lead to the realization of a magnetic medium capable of recording densities beyond 1 Tb/in$^2$. So, in this work, the effect of Carbon doping on the magnetic properties of FePt nanoparticles were investigated.
종류가 다른 두 가지 유기화 점토를 사용하여 얻은 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 나노복합재료의 열적, 기계적 성질 및 기체 투과도를 서로 비교하였다. UHMWPE 복합체 필름을 얻기 위해 유기화 점토로는 헥사메틸렌 벤즈이미다졸-마이카($C_{16}BIMD-Mica$)와 Cloisite 25A가 사용되었다. 용액 삽입법을 이용하여 UHMWPE에 여러 다른 농도의 유기화 점토를 분산시켜 나노 크기의 복합재료를 합성하였다. 투과 전자 현미경(TEM)을 이용하여 비록 일부는 뭉쳐진 점토의 형태를 나타내었지만 한편으로는 점토가 나노 크기로 고루 분산되었음을 확인하였다. 약간의 유기화 점토 첨가(1-3 wt%) 만으로도 순수한 UHMWPE에 비해서 나노복합재료의 열적, 기계적 성질 및 기체투과도 성질이 높아짐을 알았다. 또한 전체적으로는 첨가된 두가지 유기화 점토 모두 적당한 농도에서 UHMWPE의 물성 증가에 큰 효과가 있었으며, 매트릭스 고분자에 사용된 두 가지 충전제중 Cloisite 25A가 $C_{16}BIMD-Mica$ 보다더 우수한 물성을 보였다.
순수한 점토 5 wt%를 포함하는 poly(vinyl alcohol)(PVA) 나노 복합체 필름을 수용액상에서 합성하였다. 합성된 PVA 복합체 필름에는 구조적으로 각각 다른 사포나이트(SPT), 몬모릴로나이트(MMT), 헥토라이트(SWN), 수용성 벤토나이트(PGV) 및 마이카(Mica) 등의 점토를 사용하였다. 이처럼 여러 가지 순수한 점토가 포함된 PVA 복합체 필름에 대해 열적-광학적 성질 및 모폴로지를 평가하였으며, 전자 현미경을 통해 관찰된 PVA 복합체 필름의 나노 구조에서는 점토가 매트릭스에 잘 분산된 부분도 있었지만, 일부에서는 뭉친 부분도 발견되었다. 점토를 사용한 PVA 복합체 필름의 경우에 열적 성질이나 가스 차단성을 증가시키는 데에는 매우 효과적이었지만, 이와는 반대로 광학 투명성에서는 그렇지 못하였다.
친유기 합성 층상실리케이트(STN)의 함량(1~9 wt%)을 변화하며 폴리아믹산/STN 나노복합재용액을 DMAc 및 THF/MeOH 혼합용매에서 각각 제조하였고, 이를 폴리에스테르 필름에 코팅하여 열적 이미드화 및 화학적 이미드화 반응을 통하여 폴리에스테르/폴리이미드 나노복합필름을 제조하였다. XRD 및 TEM을 이용하여 제조된 폴리에스테르/폴리이미드 나노복합필름의 미세 구조를 조사한 결과 박리형 폴리이미드 나노복합재가 제조되었음을 확인하였다. 표면의 모폴로지 변화는 AFM을 통하여 확인하였으며, 열적 및 기계적 특성은 TGA, DMA와 UTM을 통하여 측정하였다. 또한 STN이 첨가됨에 따라 폴리에스테르/폴리이미드 나노복합필름의 수분투과도는 감소하였고, 화학적 이미드화에 의해 제조된 필름이 열적 이미드화에 의한 필름에 비해 좀더 우수한 수분 차단성을 보였다. 또한 상대적으로 비점이 낮은 THF/MeOH 혼합용매 시스템의 경우가 DMAc를 용매로 사용한 경우보다 더 향상된 수분 차단성을 보였다.
Lee, Seung Jin;Heo, Jeongmin;Song, Ju Ho;Thakur, Ujwal;Park, Hui Joon;Baac, Hyoung Won
한국진공학회:학술대회논문집
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한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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pp.369-369
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2016
A nanostructure composite is a highly suitable substance for photoacoustic ultrasound generation. This allows an input laser beam (typically, nanosecond pulse duration) to be efficiently converted to an ultrasonic output with tens-of-MHz frequency. This type of energy converter has been demonstrated by using a carbon nanotube (CNT)-polydimethylsiloxane (PDMS) composite film that exhibit high optical absorption, rapid heat transition, and mechanical durability, all of which are necessary properties for high-amplitude ultrasound generation. In order to develop the CNT-PDMS composite film, a high-temperature chemical vapor deposition (HTCVD) method has been commonly used so far to grow CNT and then produce a CNT-PDMS composite structure. Here, instead of the complex HTCVD, we use a mixed solution of hydrophobic multi-walled CNT and dimethylformamid (DMF) and fabricate a solution-processed CNT-PDMS composite film over a spherically concave substrate, i.e. a focal energy converter. As the solution process can be applied over a large area, we could easily fabricate the focal transmitter that focuses the photoacoustic output at the moment of generation from the CNT-PDMS composite layer. With this method, we developed photoacoustic energy converters with a large diameter (>25 mm) and a long focal length (several cm). The lens performance was characterized in terms of output pressure amplitude for an incident pulsed laser energy and focal spot dimension in both lateral and axial. Due to the long focal length, we expect that the new lens can be applied for long-range ultrasonic treatment, e.g. biomedical therapy.
PLA와 nanoclay인 Nanomer$^{(R)}$ I.44P를 이용한 환경 친화적인 nanocomposites을 개발하였다. PLA/Nanomer$^{(R)}$ I.44P nanocomposites의 상온 건조 후 잔존하는 용매를 제거하기 위해 진공건조를 하였으며, 진공건조 시간이 8시간 까지는 신장율이 크게 감소하였으며, 그 이후에는 유의적인 차이가 없었다. Nanoclay가 PLA matrix내에서 균일하게 분산시키기 위해 초음파 처리를 하였으며, 초음파 처리시간이 5분까지는 인장강도 및 영모듈러스가 증가하는 경향을 보였으나 5분 이상의 초음파 처리에서는 시간이 증가함에 따라 인장 특성도 점차 감소하였고, 특히 15분 이상 초음파 처리를 하였을 때에는 nanoclay가 뭉치는 현상이 관찰 되었다. Nanoclay의 양이 증가할수록 nanocomposites의 가시광선 영역에서의 투과성(trasmittance)은 62.5%에서 7.8%로 크게 감소하였다. Water vapor permeability (WVP)는 nanoclay의 첨가량에 따라 감소하는 경향을 보이며, 5%의 nanoclay 첨가 시 $3.5{\times}10^{-11}g{\cdot}m/m^2{\cdot}s{\cdot}Pa$로 control에 비해 약 43%가 감소하였다.
Composite-based piezoelectric devices are extensively studied to develop sustainable power supply and self-powered devices owing to their excellent mechanical durability and output performance. In this study, we design a lead-free piezoelectric nanocomposite utilizing (Ba0.85 Ca0.15)(Ti0.9Zr0.1)O3 (BCTZ) nanomaterials for realizing highly flexible energy harvesters. To improve the output performance of the devices, we incorporate porous BCTZ nanowires (NWs) into the nanoparticle (NP)-based piezoelectric nanocomposite. BCTZ NPs and NWs are synthesized through the solid-state reaction and sol-gel-based electrospinning, respectively; subsequently, they are dispersed inside a polyimide matrix. The output performance of the energy harvesters is measured using an optimized measurement system during repetitive mechanical deformation by varying the composition of the NPs and NWs. A nanocomposite-based energy harvester with 4:1 weight ratio generates the maximum open-circuit voltage and short-circuit current of 0.83 V and 0.28 ㎂, respectively. In this study, self-powered devices are constructed with enhanced output performance by using piezoelectric energy harvesting for application in flexible and wearable devices.
폴리(비닐 알코올)(poly(vinyl alcohol), PVA)을 충전제로 사용하여 용액 블렌딩 방법을 통해 라이오셀(Lyocell) 블렌드 필름을 만들고 각각의 기계적 성질과 모폴로지를 비교했다. 각 블렌드 필름의 물성들은 첨가된 PVA 양에 따라 다양하게 변하였다. 특히 라이오셀 중에서 30 wt%의 PVA를 포함하는 블렌드(PVA/Lyocell (w/w=30/70)) 필름의 최대 인장 강도가 가장 높은 값을 나타냈으며 40 wt%가 되면 오히려 감소했다. 초기 탄성률 값에서도 비슷한 결과를 보였는데, 역시 30 wt%의 PVA가 포함된 필름이 가장 높은 초기탄성률을 보였다. 유기화 점토인 도데실트리페닐포스포늄-마이카($C_{12}PPh$-Mica)를 이용하여 PVA가 30wt% 포함된 블렌드된 라이오셀 나노복합체 필름을 용액 Intercalation 법을 이용하여 제조한 후에 각 나노복합체 필름의 기계적 성질을 유기화 점토의 양에 따라 조사하였다. 순수한 라이오셀의 경우에는 기계적 성질이 5 wt% 점토를 첨가했을 때 가장 높은 값을 가졌으며, 소량의 점토만으로도 순수한 라이오셀보다 높은 기계적 성질을 나타내었다. 그러나 PVA를 포함한 라이오셀 블렌드(PVA/Lyocell(w/w=30/70))의 나노복합체 필름의 경우에는 유기화점토의 첨가된 양이 1에서 5wt%까지 증가해도 기계적 물성은 오히려 일정하게 감소하였다.
A cobalt oxide - tin oxide nanocomposite based gas sensor on an $SiO_2$ substrate was fabricated. Granular thin film of tin oxide was formed by a rheotaxial growth and thermal oxidation method using dc magnetron sputtering of Sn. Nano particles of cobalt oxide were spin-coated on the tin oxide. The cobalt oxide nanoparticles were synthesized by polymer-assisted deposition method, which is a simple cost-effective versatile synthesis method for various metal oxides. The thickness of the film can be controlled over a wide range of thicknesses. The composite structures thus formed were characterized in terms of morphology and gas sensing properties for reduction gas of $H_2$. The composites showed a highest response of 240% at $250^{\circ}C$ upon exposure to 4% $H_2$. This response is higher than those observed in pure $SnO_2$ (90%) and $Co_3O_4$ (70%) thin films. The improved response with the composite structure may be related to the additional formation of electrically active defects at the interfaces. The composite sensor shows a very fast response and good reproducibility.
Transactions on Electrical and Electronic Materials
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제15권5호
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pp.275-278
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2014
We deposited TiAgN and ZrAgN nanocomposite coatings on pure Titanium specimens, by using arc ion plating (AIP) with single alloy targets. TiAg ZrAg alloy targets of 5 wt.%, 10 wt.% silver content by vacuum arc remelting (VAR), followed by homogenization for 2 hours at $1,100^{\circ}C$ in non-active Ar gas atmosphere and characterized these samples for morphology and chemical composition. We investigated the biocompatibility of TiAg and ZrAg alloys by examining the proliferation of L929 fibroblast cells by MTT test assay, after culturing the cells ($4{\times}10^4cells/cm^2$) for 24 hours; and exploring the antibacterial properties of thin films by culturing Streptococus Mutans (KCTC3065), using paper disk techniques. Our results showed no cytotoxic effects in any of the specimens, but the antibacterial effects against Streptococus Mutans appeared only in the 10 wt.% silver content specimens.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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