• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.324-325
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• 2011

최근에 고효율의 적색 형광체를 합성하여 형광 램프, 음극선관, X-선 검출기, 전계 발광 디스플레이에 응용하기 위하여 다양한 모체 결정과 활성체를 도핑하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 $GdNbO_4$ 모체 결정에 $Eu^{3+}$ 이온 활성체를 주입하여 합성함으로써 새로운 적색 형광체의 발광 세기와 입자의 형상을 최적화 시키고자 한다. 형광체 분말 시료의 제조는 Eu의 함량을 0, 0.05, 0.10, 0.15, 0.20 mol로 변화시키면서 고상 반응법을 이용하여 합성하였다. 초기 물질 Gd2O3 (99.99%), $Nb_2O_5$ (99.99%), $Eu_2O_3$ (99.9%)를 화학 적량으로 측량하고 에탄올과 ZrO2 볼과 함께 플라스틱 병에 넣어 400 rpm의 속도로 24시간 볼밀 작업을 수행한 후에, 혼합된 분말의 볼을 걸러내고 60$^{\circ}C$에서 20시간 동안 건조하였다. 건조된 시료를 막자 사발에 넣고 잘게 갈아서 체로 걸러낸 다음에 세라믹 도가니에 넣고 전기로에서 분당 5$^{\circ}C$씩 승온하여 500$^{\circ}C$에서 10시간 동안 1차 하소한 후에, 계속 온도를 승온시켜 1,200$^{\circ}C$에서 3시간 동안 소결하여 합성하였다. XRD 회절 패턴의 경우에, $Eu^{3+}$의 함량에 관계없이 모든 세라믹은 JCPDS (22-1104)에 제시된 회절상과 일치하는 사방정계의 결정 구조를 가짐을 확인할 수 있었다. 주 피크는 28.4$^{\circ}$에서 최대값을 갖는 (121)면에서 발생하는 회절 신호이었다(Fig. 1). 적색 형광체 분말의 광학 및 표면 특성은 PL, PLE와 SEM으로 조사되었으며, 세라믹 분말의 형광 특성과 결정 구조, 표면 형상에 대한 자세한 논의가 제시될 것이다.

• Journal of Magnetics
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• 제21권1호
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• pp.12-19
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• 2016

The <100> oriented $Fe_{83}Ga_{17}$ alloys with various contents of NbC or B were prepared by directionally solidification method at the growth rate of $720mm{\cdot}h^{-1}$. With a small amount of precipitates, the columnar grains grew with cellular mode during directional solidification process, while like-dendrite mode of grains growth was observed in the alloys with higher contents of 0.5 at% due to the dragging effect of precipitates on the boundaries. The NbC precipitates disperse both inside grains and along the boundaries of $Fe_{83}Ga_{17}$ alloys with NbC addition, and the Fe2B secondary phase particles preferentially distribute along the grain boundaries in B-doped alloys. Precipitates could affect grain growth and improved the <100> orientation during directional solidification process. Small amount of precipitate element addition slightly increased the magnetostrictive strain, and a high value of 335 ppm under pre-stress of 15 MPa was achieved in the alloys with 0.1 at% NbC. Despite the fact that the effect on magnetic induction density of small amount of precipitates could be negligible, the coercivity markedly increased with addition of precipitate element for $Fe_{83}Ga_{17}$ alloy due to the retarded domain motion resulted by precipitates.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권11호
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• pp.1042-1045
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• 2001

Ba(Zn$_{1}$3/Nb$_{2}$3/) $O_3$-Sr(Zn$_{1}$3/Nb$_{2}$3/) $O_3$계에 대하여 소결 온도 변화와 Zr $O_2$첨가량에 따른 마이크로파 유전특성을 조사하였다. 동일 조성에서 소결 온도가 증가함에 따라 밀도가 향상되고 공진 주파수의 온도계수($ au$$_{f}$)는 감소하는 경향을 보였으나, 유전상수(K)와 품질계수(Q$\times$f)는 커다란 변화가 없었다. 또한 Zr $O_2$첨가량이 증가함에 따라 소결 시편의 밀도가 향상되었고 더불어 유전상수, 품질계수가 증가하는 경향을 보였으며, 공진 주파수의 온도계수가 감소하는 우수한 특성이 나타났다. 특히, 소결온도 1575$^{\circ}C$, 0.6 wt% Zr $O_2$를 첨가했을 때 유전상수가 최대($\varepsilon$$_{r}$=41)로 나타났으며, 공진 주파수의 온도계수는 1.0wt% Zr $O_2$를 첨가했을 때 최소($\tau$$_{f}$=+0.8ppm/$^{\circ}C$)로서 양호한 값을 얻을 수 있었다.었다.

• 한국재료학회지
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• 제11권6호
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• pp.483-491
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• 2001

냉간가공된 Zr 합금을 $575^{\circ}C$에서 $650^{\circ}C$의 온도범위에서 유지시간을 달리하여 열처리하는 동안에 발생하는 회복 및 재결정 거동을 TEP(ThermoElectric Power)와 미소경도 분석을 통하여 연구하였다. 냉간가공과 열처리에 따른 합금의 회복 및 재결정온 격자결함, 공공, 전위, 적층결함 등이 소멸함에 따라 TEP가 증가하는 거동을 보였다. 이러한 TEP 분석은 미소경도 분석에 비해 재결정의 완료를 정확하게 예측할 수 있었으며, 특히, Zr-0.4Nb-xSn합금에서는 미소경도 분석으로 쉽게 구분하기 어려운 회복 및 재결정 단계를 명확하게 나타내었다. TBP와 미소경도 분석을 이용한 Zr-base합금의 재결정 거동에 따르면, Sn을 첨가하는 경우에 Sn이 치환형 고용체로 존재하기 때문에 이로 인한 응력장과 전위와의 상호작용에 기인하여 회복이 지연되는 현상을 가져왔으며, Nb함량을 증가시키는 경우에는 재결정 지연 효과가 미미하였으나, 석출물 형성에 의한 결정립 성장의 지연효과가 크게 나타났다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.165-165
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• 2013

희토류 발광 물질은 4f 껍질에 위치하는 전자의 독특한 특성 때문에 발광 소자와 디스플레이에 그 응용성을 확장하고 있다. 본 연구에서는 고효율의 적색과 주황색 형광체를 합성하기 위하여 모체 격자 CaNb2O6에 희토류 이온인 유로퓸과 사마륨을 치환 고용하여 최적의 합성 조건을 조사하였다. Ca1-1.5xNb2O6:REx3+ (RE=Eu, Sm) 형광체 분말 시료는 고상반응법을 사용하여 활성제 이온인 Eu3+와 Sm3+의 농도비를 0, 0.01, 0.05, 0.10, 0.15, 0.20 mol 로 변화시키면서 합성하였다. 초기 물질 CaO, Nb2O5, Eu2O3와 Sm2O3을 화학 적량으로 측정하고, 400 rpm의 속도로 24시간 밀링 작업을 수행한 후에, 건조기 $60^{\circ}C$에서 28시간 건조하고, 시료를 막자 사발에서 갈아 세라믹 도가니에 담아 튜브형 전기로에서 분당 $5^{\circ}C$의 비율로 승온시켜 $500^{\circ}C$에서 5시간 동안 하소와 $1,100^{\circ}C$에서 6시간 소결하여 합성하였다. Eu3+가 도핑된 경우에, 발광 스펙트럼은 Eu3+ 이온의 농도비에 관계없이 강한 적색 발광 스펙트럼이 616 nm에서 관측되었다. 이외에도, 596 nm와 708 nm에서 상대적으로 발광 세기가 약한 주황색 발광과 적색 발광 신호가 검출되었으며, 541 nm에서는 매우 약한 녹색스펙트럼이 관측되었다. Eu3+ 이온의 농도비에 0.01 mol에서 0.15 mol로 증가함에 따라 주발광 신호의 세기는 점점 증가하였으며, 0.15 mol에서 최대 발광 세기를 나타내었다. Eu3+ 이온의 농도비가 0.20 mol 로 더욱 증가함에 따라 주 피크의 세기는 농도 소강 현상에 의하여 현저히 감소함을 보였다. 한편, 주된 흡광 스펙트럼은 279 nm에서 나타났는데, 이것은 전하전달밴드 신호이다. Sm3+가 도핑된 형광체 분말의 발광 스펙트럼은 모든 시료의 경우에 613 nm에서 강한 적주황색 발광 스펙트럼이 관측되었고, 상대적으로 세기가 약한 570 nm와 660 nm에 피크를 갖는 황색과 적색 발광 스펙트럼이 발생하였다. 흡광과 발광 스펙트럼의 최대 세기는 0.05 mol에서 나타났으며, Sm3+ 이온의 농도비가 더욱 증가함에 따라 흡광과 발광 세기는 급격하게 감소하였다.

• 한국분말재료학회지
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• 제29권1호
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• pp.34-40
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• 2022

Recently, high-entropy carbides have attracted considerable attention owing to their excellent physical and chemical properties such as high hardness, fracture toughness, and conductivity. However, as an emerging class of novel materials, the synthesis methods, performance, and applications of high-entropy carbides have ample scope for further development. In this study, equiatomic (Hf-Ti-Ta-Zr-Nb)C high-entropy carbide powders have been prepared by an ultrahigh-energy ball-milling (UHEBM) process with different milling times (1, 5, 15, 30, and 60 min). Further, their refinement behavior and high-entropy synthesis potential have been investigated. With an increase in the milling time, the particle size rapidly reduces (under sub-micrometer size) and homogeneous mixing of the prepared powder is observed. The distortions in the crystal lattice, which occur as a result of the refinement process and the multicomponent effect, are found to improve the sintering, thereby notably enhancing the formation of a single-phase solid solution (high-entropy). Herein, we present a procedure for the bulk synthesis of highly pure, dense, and uniform FCC single-phase (Fm3m crystal structure) (Hf-Ti-Ta-Zr-Nb)C high-entropy carbide using a milling time of 60 min and a sintering temperature of 1,600℃.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.77-77
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• 2009

$Pb(Zr,Ti_O_3$계 세라믹스는 우수한 압전 특성으로 인하여 압전변압기 및 액츄에이터, 센서 등 많은 분야에 응용이 되어져 왔다. 그러나, 최근 들어 $1000^{\circ}C$에서 급속도로 많은 휘발을 하는 PbO는 환경 및 인체에 나쁜 영향을 미칠 뿐 아니라 사용 후의 처리도 어려워 선진국에서는 사용을 제한하거나 줄이고 있는 추세에 있다. 따라서, PbO를 포함하지 않은 무연 (Lead-free)계 압전 세라믹스에 대한 연구가 많은 관심을 끌고 있으며 앞으로는E 장래성 있는 하나의 이슈 분야가 될 것이다. 이러한 Pb-based System 세라믹스를 대체 할 재료로서 $(Bi_{1/2}Na_{1/2})TiO_3$나 Tungsten-Bronze type, $(K_{1/2}Na_{1/2})NbO_3$ 등이 주로 연구가 되고 있다. 특히, alkali niobate를 기초로 한 $(K_{1/2}Na_{1/2})NbO_3(NKN)$은 무연 압전 물질로서 많은 주목을 받고 있다. 그러나, NKN의 주요 성분인 K 의 높은 조해성 때문에 일반적인 고상방법으로는 고 밀도의 세라믹을 얻기 힘들뿐더러 낮은 상전이 온도 때문에 많은 응용에는 제약이 되고 있다. 이러한 세라믹의 단점을 보완하고자 Hot forging, RTGG, SPS 등 과 같이 특수한 소결방법을 사용하여 고밀도의 세라믹을 제작하지만 이 방법들은 제품 대량 생산에 있어 경제적으로나 복잡한 제조과정을 고려할 때 매우 비효율적이라고 판단된다. 그러므로 $BaTiO_3$, $LiTaO_3$, Mg, Ca등을 첨가 시켜 소결을 향상시키고 고밀도를 얻기 위해 많은 연구가 진행 중이다. 따라서 본 연구에서는 Pb-based계의 세라믹스를 대체할 우수한 특성의 세라믹스를 제작하고자 기존의 $(K_{1/2}Na_{1/2})NbO_3(NKN)$세라믹스에서 낮은 용융온도 때문에 소결하기 어려운 $KNbO_3$를 제거한 $NaNbO_3$에 $LiNbO_3$와 $BaTiO_3$를 추가한 $NaLiNbO_3-BaTiO_3$세라믹스에 $K_4CuNb_8O_{23}$(KCN)을 첨가함으로서 이에 따른 압전 및 유전 특성을 조사하였다.

• Progress in Superconductivity
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• 제13권2호
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• pp.111-116
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• 2011

Since superconducting wires have no resistance, electromagnets based on the superconducting wires produce no resistive heating with DC current as long as the current does not exceed the critical current of the wire. However, unlike resistive wires, superconducting wires exhibit AC heat loss. Embedding fine superconducting filaments inside copper matrix can reduce this AC loss to an acceptable level and opens the way to AC-capable superconducting coils. Here, we introduce an easy and accurate method to measure AC heat loss from sample superconducting coils by measuring changes in the rate of gas helium outflow from the liquid helium dewar in which the sample coil is placed. This method provides accurate information on total heat loss of a superconducting coil without any size limit, as long as the coil can fit inside the liquid helium dewar. With this method, we have evaluated AC heat loss of two superconducting solenoids, a 180-turn solid NbTi wire with 0.127 mm diameter (NbTi coil) and a 100-turn filamented wire with 1.4 mm diameter where 7 NbTi filaments were embedded in a copper matrix with copper to NbTi ratio of 6.7:1 (NbTi-Cu coil). Both coils were wound on 15 mm-diameter G-10 epoxy tubes. The AC heat losses of the NbTi and NbTi-Cu coils were evaluated as $53{\pm}4.7\;{\mu}W/A^2Hzcm^3$ and $0.67{\pm}0.16\;{\mu}W/A^2Hzcm^3$, respectively.

• BMB Reports
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• 제34권6호
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• pp.551-558
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• 2001

We extended the measurable time scale of DNA dynamics to submicrosecond using a long-lifetime metal-ligand complex, $[Ru(phen)_2(dppz)]^{2+}$ (phen=1,10-phenanthroline, dppz=dipyrido[3,2-a:2',3'-c]phenazine) (RuPD), which displays a mean lifetime near 350 ns. We partially characterized the fluorescence resonance energy transfer (FRET) in calf thymus DNA from RuPD to nile blue (NB) using frequency-domain fluorometry with a high-intensity, blue light-emitting diode (LED) as the modulated light source. There was a significant overlap of the emission spectrum of the donor RuPD with the absorption spectrum of the acceptor NB. The F$\ddot{o}$rster distance ($R_0$) that was calculated from the spectral overlap was $33.4\;{\AA}$. We observed dramatic decreases in the steady-state fluorescence intensities of RuPD when the NB concentration was increased. The intensity decays of RuPD were matched the closest by a triple exponential decay. The mean decay time of RuPD in the absence of the acceptor NB was 350.7 ns. In a concentration-dependent manner, RuPD showed rapid intensity decay times upon adding NB. The mean decay time decreased to 184.6 ns at $100\;{\mu}M$ NB. The FRET efficiency values that are calculated from the mean decay times increased from 0.107 at $20\;{\mu}M$ NB to 0.474 at $100\;{\mu}M$ NB concentration. The use of FRET with a long-lifetime metal-ligand complex donor is expected to offer the opportunity to increase the information about the structure and dynamics of nucleic acids.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.152-152
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• 2017

Titanium and its alloys have been widely used for biomedical applications. However, the use of the Ti-6Al-4V alloy in biomaterial is then a subject of controversy because aluminum ions and vanadium oxide have potential detrimental influence on the human body due to vanadium and aluminum. Hence, recent works showed that the synthesis of new Ti-based alloys for implant application involves more biocompatible metallic alloying element,such as, Nb, Hf, Zr and Mo. In particular, Nb and Hf are one of the most effective Ti ${\beta}$-stabilizer and reducing the elastic modulus. Plasma electrolyte oxidation (PEO) is known as excellent method in the biocompatibility of biomaterial due to quickly coating time and controlled coating condition. The anodized oxide layer and diameter modulation of Ti alloys can be obtained function of improvement of cell adhesion. Silicon (Si) and magnesium (Mg) has a beneficial effect on bone. Si in particular has been found to be essential for normal bone and cartilage growth and development. In vitro studies have shown that Mg plays very important roles in essential for normal growth and metabolism of skeletal tissue in vertebrates and can be detected as minor constituents in teeth and bone. Therefore, in this study, Si and Mg coatings on the hydroxyapatite film formed Ti-29Nb-xHf alloys by plasma electrolyte oxidation has been investigated using several experimental techniques. Ti-29Nb-xHf (x= 0, 3, 7 and 15wt%, mass fraction) alloys were prepared Ti-29Nb-xHf alloys of containing Hf up from 0 wt% to 15 wt% were melted by using a vacuum furnace. Ti-29Nb-xHf alloys were homogenized for 2 hr at $1050^{\circ}C$. The electrolyte was Si and Mg ions containing calcium acetate monohydrate + calcium glycerophosphate at room temperature. The microstructure, phase and composition of Si and Mg coated oxide surface of Ti-29Nb-xHf alloys were examined by FE-SEM, EDS, and XRD.