Using ab initio calculations, we study the MgO(001) and Fe/MgO(001) surface phases and the effects of interface structure on the Fe/MgO magnetic anisotropy. The surface phase diagrams of MgO(001) and Fe/MgO(001) show that the most stable surface structures are either defect-free surface or the surfaces with oxygen vacancies in c($2{\times}1$) periodicity for the systems. By the formations of the oxygen vacancy rows on MgO(001) surface, the in-plane magnetic anisotropy energy of Fe overlayer is reduced while the perpendicular magnetic anisotropy energy is increased from 0.1 to 0.5 meV per Fe atom.
The chemical, electrical, and optical properties of ZnO and Al-doped ZnO films after high temperature annealing were studied. The resistivity increased significantly after annealing at $600^{\circ}C$ under $10^{-10}$ Torr atmosphere. The mechanism of the resistivity change was explored using photoemission spectroscopy and photoluminescence spectrometer. The results indicated that the amount of oxygen deficient region O-Zn bonds decreased and oxygen vacancy was decreased after the high temperature vacuum annealing. The increase in the resistivity of ZnO and Al-doped ZnO films was resulted from the decrease in carrier concentration due to a decrease in the amount of oxygen deficiency.
We investigated the visible emission property of $SrTiO_3$ (STO) single crystals irradiated with gammy-ray (${\gamma}$-ray) at various total doses up to 900 kGy. The electric and optical absorption properties of the irradiated STO samples were hardly changed with the ${\gamma}$-ray irradiation, compared with those of un-irradiated STO. In contrast, the visible emission near 550 nm increased with the ${\gamma}$-ray dose increasing. While the development of the visible emission was indicative of the increase of oxygen vacancies inside STO by the ${\gamma}$-ray irradiation, the newly generated oxygen vacancies were not significantly harmful to the electric and optical properties of STO. We concluded that the STO single crystal should have a good tolerance against the damage by the ${\gamma}$-ray irradiation.
An 80 nm thick zinc aluminate thin film was deposited on a glass substrate via radio-frequency (rf) magnetron sputtering and heat treated to analyze changes in the wetting angles due to a surface modification. The thin films were modified from hydrophilic to hydrophobic by a simple thermal treatment. The surface modification from a heat treatment increased the wetting angles up to 111°, which was explained by the relationship with the excess surface area. The wetting angles of the annealed thin films decreased with increasing exposure time under ambient conditions, which was attributed to the oxygen vacancies in the films that were introduced during deposition. The annealed thin films were treated by ionized oxygen via oxygen plasma. After the oxygen plasma treatment, the decreased wetting angles were maintained at ~95° for 11 days.
복합 페로브스카이트 (1-x) $(Li_{1/2}Sm_{1/2})TiO_3-x (Na_{1/2}Sm_{1/2})TiO_3$ (LNST) system의 마이크로파 유전특성과 미세구조를 XRD와 SEM을 이용하여 연구하였다. 이 LNST는 산소팔면체의 antiphase tilting 뿐만 아니라, inphase tilting과 양이온의 antiparallel shift를 가지는 구조변화는 보인다. 또한 LNST계는 $0.0{\leq}x{\leq}0.4$에서 양이온($Li^{+1}$)의 휘발이 일어나서 A-site vacancy ordering에 의해 c축으로 cell doubling이 일어난다. 미세구조의 관찰을 통해 전 범위의 조성에서 비정상 입성장 현상을 관찰하였다. LNST계에서 A-site에 $Li^{+1}$을 치환한 LST의 공진주파수 온도계수는 큰 음의 값($-220ppm/^{\circ}C$)을 가지나, $Na^{+1}$을 치환한 NST는 큰 양의 값($+173ppm/^{\circ}C$)을 가진다. x=0.4일때 4 GHz에서 ${\varepsilon}_r=103,\;Q*f_{0}=3,700GHz$ 그리고 $T_{cf}=+50ppm/^{\circ}C$의 좋은 유전특성을 얻었다.
We report on the photoelectrochemical properties of partially reduced mesoporous titania thin films. The fabrication is achieved by synthesizing mesoporous titania thin films through the self-assembly of a titania precursor and a block copolymer, followed by aging and calcination, and heat-treatment under a $H_2$ (1 torr) environment. Depending on the temperature used for the reaction with $H_2$, the degree of the reduction (generation of oxygen vacancies) of the titania is controlled. The oxygen vacancies induce visible light absorption, and decrease of resistance while the mesoporosity is practically unaltered. The photoelectrochemical activity data on these films, by measuring their photocurrent-potential behavior in 1 M NaOH electrolyte under AM 1.5G 100 mW $cm^{-2}$ illumination, show that the three effects of the oxygen vacancies contribute to the enhancement of the photoelectrochemical properties of the mesoporous titania thin films. The results show that these oxygen deficient $TiO_2$ mesoporous thin films hold great promise for a solar hydrogen generation. Suggestions for the materials design for improved photoelectrochemical properties are made.
It was reported that oxidative etching of graphene occurs at about $450-550^{\circ}C$ under oxygen atmosphere. We found catalytic breakdown of graphene by Au on the SiOx surface. This catalytic process was investigated using x-ray photoelectron spectroscopy and absorption spectroscopy at 4D PES beamline in PAL. Spectrosopic results suggest that the destruction of graphene is initiated by catalytic interaction between the oxidized gold and carbons in vacancy defects of graphene.
Electrodes were fabricated on a single ZnO nanowire by photolithography process, metal evaporation, and lift-off. The slow photoresponses of the ZnO nanowire under the continuous illumination of 325nm-wavelength light (corresponding to above-bandgap excitation) indicate that the traps related to oxygen vacancy disturb the flow of electron in ZnO nanowire. The photoresponse and PL spectra were measured, and observed that the excitonic band in the PL spectrum was absent in the photoresponse.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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