Earth's magnetopause separating the fast and often turbulent magnetosheath and the relatively stagnant magnetosphere provides various forms of free energy that generate low-frequency surface waves. The source mechanism of this energy includes current-driven kinetic physical processes such as magnetic reconnection on the dayside magnetopause and flux transfer events drifting along the magnetopause, and velocity shear-driven (Kelvin-Helmholtz instability) or density/pressure gradient-driven (Rayleigh-Taylor instability) magnetohydro-dynamics (MHD) instabilities. The solar wind external perturbations (impulsive transient pressure pulses or quasi-periodic dynamic pressure variations) act as seed fluctuations for the magnetopause waves and trigger ULF pulsations inside the magnetosphere via global modes or mode conversion at the magnetopause. The magnetopause waves thus play an important role in the solar wind-magnetosphere coupling, which is the key to space weather. This paper presents recent findings regarding the generation of surface waves (e.g., Kelvin-Helmholtz waves) at the Earth's magnetopause and analytic and observational studies accountable for the linking of the magnetopause waves and inner magnetospheric ULF pulsations, and the impacts of magnetopause waves on the dynamics of the magnetopause and on the inner magnetosphere.
The large surface area and the high electrical conductivity of graphene (GP) allow it to act as an "electron wire" between the redox center of biomolecules and an electrode surface. The faster electron transfer kinetics and excellent catalytic activity of GP facilitate the accurate and selective electrochemical detection of biomolecules. This mini-review provides an overview of the recent developments and progress of GP, functionalized or doped GP, and GP-composites based sensors for the selective and interference-free detection of dopamine (DA). The electrochemical principles and future perspective and challenges of DA sensors were also discussed based on GP.
The generalized thermoelastic analysis problem of a two-dimension porous medium with and without energy dissipation are obtained in the context of Green-Naghdi's (GNIII) model. The exact solutions are presented to obtain the studying fields due to the pulse heat flux that decay exponentially in the surface of porous media. By using Laplace and Fourier transform with the eigenvalues scheme, the physical quantities are analytically presented. The surface is shocked by thermal (pulse heat flux problems) and applying the traction free on its outer surfaces (mechanical boundary) through transport (diffusion) process of temperature to observe the analytical complete expression of the main physical fields. The change in volume fraction field, the variations of the displacement components, temperature and the components of stress are graphically presented. Suitable discussion and conclusions are presented.
Biodiesel is a non-polluting and non-toxic energy source that can replace conventional diesel. However, the higher production cost and raw material scarcity became challenges that obstruct the commercialization of biodiesel production. In the current investigation, fried cooking oil is used for biodiesel production in a hydrodynamic cavitation reactor, thus enhancing raw material availability and helping better waste oil disposal. However, due to the cavitation effect inside the reactor, the hydrodynamic cavitation reactor can give biodiesel yield above 98%. Thus, the use of orifice plates (having a different number of holes for cavitation) in the reactor shows more than 90% biodiesel yield within 10 mins of a time interval. The effects of rising temperature at different molar ratios are also investigated. The five-hole plate achieves the highest yield for a 4.5:1 molar ratio at 65℃. And the similar result is predicted by the response surface methodology model; however, the optimized yield is obtained at 60℃. The investigation will help understand the effect of hydrodynamic cavitation on biodiesel yield at different molar ratios and elevated temperatures.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2015.08a
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pp.175.1-175.1
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2015
CuSn thin films were deposited by rf magnetron co-sputtering method with pure Cu and Sn metal targets with a variety of rf powers. CuSn thin films were studied with a surface profiler (alpha step), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), X-ray induced Auger electron spectroscopy (XAES), X-ray diffraction (XRD), and contact angle measurement. The thickness of CuSn thin films was fixed at $200{\pm}10nm$ and deposition rate was calculated by the measured with a surface profiler. From the survey XPS spectra, the characteristic peaks of Cu and Sn were observed. Therefore, CuSn thin films were successfully synthesized on the Si (100) substrate. The oxidation state and chemical environment of Cu and Sn were investigated with the binding energy regions of Cu 2p XPS spectra, Sn 3d XPS spectra, and Cu LMM Auger spectra. Change of the crystallinity of the films was observed with XRD spectra. Using contact angle measurement, surface free energy (SFE) and wettability of the CuSn thin films were studied with distilled water (DW) and ethylene glycol (EG).
Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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v.19
no.2
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pp.153-157
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2006
In this work, the effects of plasma treatment on surface properties of semiconductive silicone rubber were investigated in terms of X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and contact angles, The adhesion characteristics of semiconductive-insulating interface layer of silicone rubber were studied by measuring the T-peel strengths, The results of the chemical analysis showed that C-H bonds were broken due to plasma discharge and Silica-like bonds(SiOx, x=3${\~}$4) increased, It is thought that semiconductive silicone rubber surfaces treated with plasma discharge led to an increase in oxygen-containing functional groups, resulting in improving the degree of adhesion of the semiconductive-insulating interface layer of silicone rubber. However, the oxygen plama for 20 minute produces a damaged oxidized semiconductive silicone rubber layer, which acts as a weak layer producing a decrease in T-peel strength, These results are probably due to the modifications of surface functional groups or polar component of surface free energy of the semiconductive silicone rubber.
Kim, Ju-Heon;Kim, Dong-Ik;Kim, Jong Seok;Choi, Shi-Hoon;Yi, Kyung-Woo;Oh, Kyu Hwan
Applied Microscopy
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v.43
no.2
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pp.88-97
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2013
Technical investigation to figure out the problems arising during in-situ heating electron backscatter diffraction (EBSD) analysis inside scanning electron microscopy (SEM) was carried out. EBSD patterns were successfully acquired up to $830^{\circ}C$ without degradation of EBSD pattern quality in steels. Several technical problems such as image drift and surface microstructure pinning were taking place during in-situ experiments. Image drift problem was successfully prevented in constant current supplying mode. It was revealed that the surface pinning problem was resulted from the $TiO_2$ oxide particle formation during heating inside SEM chamber. Surface pinning phenomenon was fairly reduced by additional platinum and carbon multi-layer coating before in-situ heating experiment, furthermore was perfectly prevented by improvement of vacuum level of SEM chamber via leakage control. Plane view in-situ observation provides better understanding on the overall feature of recrystallization phenomena and cross sectional in-situ observation provides clearer understanding on the recrystallization mechanism.
Journal of the Korean institute of surface engineering
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v.56
no.6
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pp.427-436
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2023
In the industry, it is recognized that human activities significantly lead to a large amount of wastewater, mainly due to the increased use of water and energy. As a result, the growing field of wastewater resource technology is getting more attention. The common technology for hydrogen production, water electrolysis, requires purified water, leading to the need for desalination and reprocessing. However, producing hydrogen directly from wastewater could be a more cost-effective option compared to traditional methods. To achieve this, a series of first-principle computational simulations were conducted to assess how waste nutrient ions affect standard electrolysis catalysts. This study focused on understanding the adsorption mechanisms of byproducts related to the oxygen evolution reaction (OER) in anion exchange membrane (AEM) electrolysis, using Co3O4 as a typical non-precious metal catalyst. At the same time, efforts were made to develop a comprehensive free energy prediction model for more accurate predictions of OER results.
Journal of the Architectural Institute of Korea Structure & Construction
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v.34
no.6
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pp.11-18
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2018
Isogeometric concept is introduced to find out the optimum layout of plane structure under free vibration. Eigenvalue problem is formulated and numerically solved in order to obtain natural frequencies and mode shapes of plane structures. For the exact geometric expression of the structure, the Non-Uniform Rational B-spline Surface (NURBS) basis functions is employed and it is also used to define the material density functions. A node-wise design variables is adopted to deal with the updating of material density in topology optimization (TO). The definition of modal strain energy is employed to achieve the maximization of fundamental frequency through its minimization. The verification of the proposed TO technique is performed by a series of benchmark test for plane structures.
This study demonstrated the synthesis of high-surface-area metal-free carbonaceous electrodes (CE) from anodic aluminum oxide (AAO) templates, and their application as supercapacitors. Multi-walled Carbon nanotubes (MWCNTs) were interwoven into a porous network sheet that was attached to one side of AAO template through a vacuum filtration of the homogeneously dispersed MWCNT toluene solution. Subsequently, the conducting polymer was electrochemically grown into the porous MWCNT network and nanochannels of AAO, leading to the formation of a carbonaceous metal-free film electrode with a high surface area in the given geometrical surface area. Typical conducting polymers such as polypyrrole (PPY) and poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) were examined as model systems, and the resulting electrodes were investigated as supercapacitors (SCs). These SCs exhibited stable, high capacitances, with values as high as 554 F/g, 1.08 F/$cm^2$ for PPY and 237 F/g, 0.98 F/$cm^2$ for PEDOT, that were normalized by both the mass and geometric area.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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