• Korean Journal of Chemical Engineering
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• 제35권11호
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• pp.2256-2268
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• 2018

Hydrophilic and hydrophobic polyethersulfone (PES)-zinc oxide (ZnO) sublayers were prepared by loading of ZnO nanoparticles into PES matrix. Both porosity and hydrophilicity of the hydrophilic sublayer were increased upon addition of hydrophilic ZnO, while these were decreased for the hydrophobic sublayer. In addition, the results demonstrated that the hydrophilic membrane exhibited smaller structural parameter (S value or S parameter or S), which is beneficial for improving pure water permeability and decreasing mass transfer resistance. In contrast, a higher S parameter was obtained for the hydrophobic membrane. With a 2 M NaCl as DS and DI water as FS, the pure water flux of hydrophilic TFN0.5 membrane was increased from $21.02L/m^2h$ to $30.06L/m^2h$ and decreased for hydrophobic TFN0.5 membrane to $14.98L/m^2h$, while the salt flux of hydrophilic membrane increased from $10.12g/m^2h$ to $17.31g/m^2h$ and decreased for hydrophobic TFN0.5 membrane to $3.12g/m^2h$. The increment in pure water permeability can be ascribed to reduction in S parameter, which resulted in reduced internal concentration polarization (ICP). The current study provides a feasible and low cost procedure to decrease the ICP in FO processes.

• 한국재료학회지
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• 제33권4호
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• pp.124-129
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• 2023

This study assessed the influences of fluorine introduced into DLC films on the structural and mechanical properties of the sample. In addition, the effects of the fluorine incorporation on the compressive stress in DLC films were investigated. For this purpose, fluorinated diamond-like carbon (F-DLC) films were deposited on cobalt-chromium-molybdenum substrates using radio-frequency plasma-enhanced chemical vapor. The coatings were examined by Raman scattering (RS), Attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopic analysis (ATR-FTIR), and a combination of elastic recoil detection analysis and Rutherford backscattering (ERDA-RBS). Nano-indentation tests were performed to measure hardness. Also, the residual stress of the films was calculated by the Stony equation. The ATR-FTIR analysis revealed that F was present in the amorphous matrix mainly as C-F and C-F₂ groups. Based on Raman spectroscopy results, it was determined that F made the DLC films more graphitic. Additionally, it was shown that adding F into the DLC coating resulted in weaker mechanical properties and the F-DLC coating exhibited lower stress than DLC films. These effects were attributed to the replacement of strong C = C by feebler C-F bonds in the F-DLC films. F-doping decreased the hardness of the DLC from 11.5 to 8.8 GPa. In addition, with F addition, the compressive stress of the DLC sample decreased from 1 to 0.7 GPa.

• 한국염색가공학회지
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• 제35권4호
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• pp.214-220
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• 2023

Poly(vinyl alcohol) (PVA) is a common hydrophilic polymer that is synthesized through the saponification reaction of poly(vinyl ester)-based polymers, mostly using poly(vinyl acetate) (PVAc) as a precursor. The heterogeneous saponification reaction of poly(vinyl ester)-based films leads to PVA films with new surface properties. Cellulose acetate (CA), in which the hydroxyl group of cellulose is replaced by an acetyl group, is a typical cellulose derivative capable of overcoming the low processability of cellulose due to strong hydrogen bonding. In this study, P(VAc/VPi)/CA blended films were prepared by the solvent casting, and then PVA/Cellulose blended films with improved surface properties were prepared by heterogeneous saponification. The structural changes caused by heterogeneous saponification were confirmed by FT-IR analysis, where both saponification and deacetylation reactions occurred in the saponification solution. In addition, the surface property changes were analyzed by FE-SEM and contact angle analyses, and the transmittance changes of the modified films were also assessed.

• 한국재료학회지
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• 제33권10호
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• pp.400-405
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• 2023

Tb³⁺-doped CaNb₂O₆ (CaNb₂O₆:Tb³⁺) thin films were deposited on quartz substrates at a growth temperature of 300 ℃ using radio-frequency magnetron sputtering. The deposited thin films were annealed at several annealing temperatures for 20 min and characterized for their structural, morphological, and luminescent properties. The experimental results showed that the annealing temperature had a significant effect on the properties of the CaNb₂O₆:Tb³⁺ thin films. The crystalline structure of the as-grown CaNb₂O₆:Tb³⁺ thin films transformed from amorphous to crystalline after annealing at temperatures greater than or equal to 700 ℃. The emission spectra of the thin films under excitation at 251 nm exhibited a dominant emission band at 546 nm arising from the ⁵D₄→⁷F₅ magnetic dipole transition of Tb³⁺ and three weak emission bands at 489, 586, and 620 nm, respectively. The intensity of the ⁵D₄→⁷F₅ (546 nm) magnetic dipole transition was greater than that of the ⁵D₄→⁷F₆ (489 nm) electrical dipole transition, indicating that the Tb³⁺ ions in the host crystal were located at sites with inversion symmetry. The average transmittance at wavelengths of 370~1,100 nm decreased from 86.8 % at 700 ℃ to 80.5 % at an annealing temperature of 1,000 ℃, and a red shift was observed in the bandgap energy with increasing annealing temperature. These results suggest that the annealing temperature plays a crucial role in developing green light-emitting CaNb₂O₆:Tb³⁺ thin films for application in electroluminescent displays.

• Journal of Ceramic Processing Research
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• 제23권1호
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• pp.29-32
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• 2022

K(Ta_0.80Nb_0.20)O₃ films with Pb(Zr_0.52Ti_0.48)O₃PZT buffer layer on Pt/Ti/SiO₂/Si substrate were fabricated by sol-gel and spin-coating method. Structural and electrical properties were measured with variation of the sintering temperature, and the applicability to microwave materials was investigated. All K(Ta_0.80Nb_0.20)O₃ films showed a cubic crystal structure. Average grain size was about 123~193 nm and average thickness of the K(Ta_0.80Nb_0.20)O₃ films was approximately 366 nm. Through the AFM results, root mean square roughness (Rrms) of all K(Ta_0.80Nb_0.20)O₃ films was around 6 nm. All K(Ta_0.80Nb_0.20)O₃ films showed a tendency to increase dielectric loss as frequency increased. As the sintering temperature increased, tunability with an applied DC voltage indicated a decreasing tendency. Tunability and temperature coefficient of the K(Ta_0.80Nb_0.20)O₃ film sintered at 700 ℃ showed good values of 22.1% at 10 V, -0.594/℃.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권7호
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• pp.7-14
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• 2009

본 연구에서는 어닐링조건이 ZnO 박막의 결정구조((002) 세기, FWHM d-간격, grain 크기, (002) 피크 위치) 광학 (UV 피크, UV 피크 위치) 및 전기적 성질 (전자농도, 비저항, mobility)에 미치는 영향을 조사하였다. ZnO 박막은 RF 마그네트론 스퍼터링으로 ZnO 타겟을 사용하여 SiO$_2$/Si 기판 상에 증착하였다. 증착도중 기판에 열을 가하지 않았고 ZnO 박막은 $500^{\circ}C\sim650^{\circ}C$의 온도범위와 5분$\sim$20분의 시간범위에서 어닐링 되었다. 샘플의 표면 거칠기 및 구조는 각각 SEM과 XRD로 분석하였다. 광학 성질은 He-Cd 325 nm 레이저를 사용하여 상온에서 측정된 photoluminescence (PL)로 평가 하였다. 어닐링 온도 및 시간 변화에 따라 다음과 같은 관계가 관찰되었다: (1) UV intensity, (002) intensity, grain size 사이에 비례관계가 성립하고, (2) UV intensity는 FWHM와 반비례하고, (3) UV intensity는 전자농도와 큰 상관관계가 없고, (4) d-spacing과 (002) peak position은 반비례 관계에 있고, (5) 3.20$\sim$3.24 eV 범위의 UV peak position은 ZnO 박막이 n-type 특성을 가진다는 것을 의미하며 이는 전기적인 특성의 결과와 일치하고, (6) 최고의 광학 및 구조적 특성을 갖기 위한 최적조건은 0.2의 산소분압(O$_2$/(O$_2$+Ar)), 240W의 PF 파워, 상온의 기판온도, 600$^{\circ}C$온도를 20분 유지하는 어닐링 조건, 그리고 20 mTorr의 스퍼터링 압력 등을 들 수 있다.

• 한국광학회지
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• 제13권3호
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• pp.197-203
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• 2002

촉매로 사용한 HCl 농도를 달리하여 TiO$_2$ 졸(T1-0.7N, T2-2.ON)을 제조하고, 졸-겔 침지코팅법을 이용하여 TiO$_2$ 박막을 제작하였으며, 각 박막의 열처리 온도에 따른 박막의 구조적 및 광학적 특성을 측정.분석하였다. X-선 회절분석 결과 T1박막의 경우, 400-80$0^{\circ}C$의 열처리 온도에서는 아나타제 결정상을 나타내었고, 100$0^{\circ}C$에서는 루타일 결정상을 나타내었다. T2 박막의 경우, 루타일 결정상이 보다 낮은 열처리 온도인 80$0^{\circ}C$에서 나타났다. 그리고 박막의 결정성은 T2 박막이 T1 박막보다 우수하였다. 열처리 온도가 증가함에 따라 박막의 결정 크기는 증가하였으며, T2 박막의 경우 아나타제 결정의 크기는 T1 박막보다 크며 루타일 결정의 크기는 작은 것으로 측정되었다. 박막의 표면 상태는 루타일 결정상을 지닌 박막이 아나타제 결정상을 지닌 박막보다 치밀하게 형성되어졌고, 이러한 현상은 T2박막에서 보다 뚜렷하게 나타났다. 100$0^{\circ}C$에서 열처리한 박막은 300~700nm의 파장영역에서 결정상 전이에 의한 밴드갭 에너지의 변화와 박막의 조성변화로 인한 흡수의 발생, 그리고 입자의 크기 증가에 의한 산란효과로 투과율의 감소를 초래하였다. 제조된 박막의 굴절률은 열처리 온도가 증가할수록 증가하였으며, 두께와 porosity는 감소하였다. 또한 T2 박막의 굴절률은 T1 박막보다 높았고, porosity는 낮았다.

• 한국자기학회지
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• 제17권2호
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• pp.81-85
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• 2007

분자선 증착법을 이용하여 MnTe 박막을 Si(100):B 및 Si(111) 기판 위에 성장시켰다. 두개의 K-cell을 사용하여 기판온도 $400^{\circ}C$ 및 Te가 풍부한 조건에서 MnTe 합성이 잘 이루어졌다. 이 경우 증착속도는 $1.1 {\AA}/s$이었고 성장된 층의 두께는 $700{\AA}$ 정도이었다. 합성된 MnTe 박막들에 대하여 X선회절, 초전도 양자 간섭계, Physical Property Measurement System, 홀효과 측정 등을 사용하여 그 구조적, 자기적, 전기적 특성들을 조사하였다. X선회절 측정 결과 Si(100) : B및 Si(111)기판 위에 성장된 MnTe는 다결정성의 hexagonal 구조를 나타내었으며, 자기적, 전기적 특성 측정 결과 분말형태의 MnTe와 비교하여 매우 다른 특성을 나타내었다. Zero-field-cooling(ZFC) 및 field-cooling(FC) 조건에서 취해진 자화율 측정에서 다결정 박막은 21 K, 49K, 210K 근처에서 자기적 전이 현상을 보였으며, ZFC와 FC 자화율 사이의 큰 불가역성이 나타났다. MnTe박막의 5K와 300K에서의 자기이력곡선은 강자성 상태를 나타내었으며 잔류자화값과 보자력은 5 K에서 $M_R= 3.5emu/cm^3$와 $H_c=55Oe$를, 300 K에서 $M_R= 2.1emu/cm^3$와 $H_c=44Oe$로 나타났다. 전기수송 특성 측정 결과, 온도에 따른 비저항은 저온에서 Mott variable range hopping 전도특성을 나타내는 전형적인 반도체 성질을 보여주었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.27-31
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• 2009

현재 의료용 엑스선 장비는 기존의 아날로그 방식의 필름, 카세트를 대신하여 디지털 방식인 CR, DR 이 널리 사용되면 그에 관한 연구개발이 활발히 진행되고 있다. 본 연구 에서는 디지털 엑스선 장비의 변환물질로 $BiI_3$(Bismuth tri-iodide)를 적용하여 실험하였으며 기존 선행연구에 비해 만족할만한 결과 값은 얻을 수 없었지만 가장 많이 사용되고 있는 a-Se(Amorphous Selenium)의 단점인 고전압인가와 제작방식의 어려움을 보완할 수 있는 새로운 가능성을 제시해 주었다. 본 연구에서 사용되어진 변환 물질은 순도 99.99%의 $BiI_3$가 이용되었으며 $3cm{\times}3cm$의 크기와 200um의 두께를 가지는 변환물질 층이 제작되었다. 변환 물질의 상하부에는 Magnetron Sputtering system장비를 이용한 ITO 전극이 형성되었다. 형성된 $BiI_3$ 엑스선 변환 물질의 특성 평가를 위해 구조적 분석과 전기적 분석이 이루어 졌다. SEM 측정을 통해 제작된 필름의 표면 및 단면적, 구성 성분을 관찰하였고, 전기적 분석을 위해서는 누설전류, 엑스선에 대한 신호량 및 잡음 대 신호비의 관찰이 이루어졌다. 실험 결과 $BiI_3$는 $1.6nA/cm^2$의 누설전류와 $0.629nC/cm^2$의 신호량을 측정할 수 있었으며, 이렇게 Screen print method로 제작된 엑스선 검출 물질은 PVD방법을 이용해 제작된 물질과 비슷하거나 더 나은 전기적 특성을 가지고 있었고 이는 제작 방법의 간소화 및 수율을 향상 시킬 수 있어 BiI3도 a-Se를 대체하기 위한 변환물질로 적합하다고 사료된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.188.1-188.1
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• 2015

For present investigation Fe/MgO/Fe/Co multilayer stack is grown on Si substrate using e-beam evaporation in ultrahigh vacuum. This stack is irradiated perpendicularly by 120 MeV $Ag^{8+}$ at different fluences ranging from $1{\times}10^{11}$ to $1{\times}10^{13}ions/cm^2$ in high vacuum using 15UD Pelletron Accelerator at Inter University Accelerator Centre, New Delhi. Magnetic measurements carried out on pre and post irradiated stacks show significant changes in the shape of perpendicular hysteresis which is relevant with previous observation of re-orientation of magnetic moment along the direction of ion trajectory. However increase in plane squareness may be due to the modification of interface structure of stacks. X-ray reflectivity measurements show onset of interface roughness and interface mixing. X-ray diffraction measurements carried out using synchrotron radiation shows amorphous nature of MgO and Co layer in the stack. Peak corresponding body centered Fe [JCPDS-06-0696] is observed in X-ray diffraction pattern of pre and post irradiated stacks. Peak broadening shows granular nature of Fe layer. Estimated crystallite size is $22{\pm}1nm$ for pre-irradiated stack. Crystallite size first increases with irradiation then decreases. Structural quality of these stacks was further studied using transmission electron microscopic measurements. Thickness from these measurements are 54, 36, 23, 58 and 3 nm respectively for MgO, Fe, MgO, Fe+Co and Au layers in the stack. These measurements envisage poor crystallinity of different layers. Interfaces are not clear which indicate mixing at interface. With increase fluence mixing and diffusion was increased in the stack. X-ray absorption spectroscopic measurements carried out on these stacks show changes of Fe valence state after irradiation along with change of O(2p)-metal (3d) hybridized state. Valence state change predicts oxide formation at interface which causes enhanced in-plane magnetization.