• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.63-63
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• 2018

본 연구는 플라즈마 전해 산화 (PEO) 및 RF (Radio Frequency) 스퍼터링을 이용한 2 단계 접근법에 의해 처리 된 MgO / Ni-Cr의 고내식성 이중층 코팅을 제조하기 위해 수행되었다. 이를 위해 $100mA/cm^2$ 교류 조건에서 180 s PEO를 한 후 150W 에서 900s RF 스퍼터링을 수행 하였다. 코팅의 형태는 주사전자현미경(SEM)을 사용하여 관찰되었으며 코팅의 상조성은 X-선 회절(XRD) 및 X-선 광전자 분광법(XPS)을 사용하여 분석하였다. SEM 이미지는 스퍼터링 된 Ni-Cr이 크랙의 대부분과 미세한 미세 공극을 덮어 코팅 결함이 감소함을 보여 주었다. 따라서, 코팅 된 샘플의 거칠기 값은 스퍼터링 공정 후에 감소되었다. 단면 이미지로부터, 스퍼터링된 코팅층은 낮은 두께 때문에 거의 검출되지 않았다. EDS, XRD 및 XPS를 사용한 조성 분석은 금속 상태의 형태로 Ni 및 Cr 존재를 나타내었고 XPS에서 NiCr2O4 부동태 피막이 검출되었다. MgO / Ni-Cr 이중층 코팅의 내부식성은 MgO / Ni-Cr 이중층을 가진 샘플의 금속 원소와 비교하여 우수한 부식 특성을 나타내는 전위 역학적 분극 시험 및 전기 화학적 임피던스 분광법으로 평가 하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.403-403
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• 2012

그래핀(graphene)은 우수한 전기적, 물리적인 특성을 지닌 물질로써 다양한 분야에서 이를 활용하려는 노력들이 활발히 진행되고 있다. 그중 그래핀을 채널로 이용하는 전계효과 트랜지스터(field effect transistor)로의 응용에 있어, 가장 핵심적인 도전과제는 전하농도(carrier concentration)의 제어 및 에너지 밴드갭(energy bandgap) 형성이라 할수 있다. 최근 다양한 물질을 이용한 도핑을 통해 이를 해결하기 위한 노력들이 진행되고 있는 추세이다. 본 연구에서는 열화학 기상 증착법(Thermal chemical vapor deposition)을 통해 합성된 단일층의 그래핀에 염화니켈 나노입자의 분산액을 스핀코팅 한후 열처리를 통해 그래핀-니켈 나노입자의 하이브리드 구조를 제작하였다. 제작된 그래핀-니켈 나노입자 하이브리드 물질의 구조적 특징을 주사 전자 현미경(Scanning electron microscope)과 원자힘 현미경(Atomic force microscopy)을 통하여 확인하였다. 또한 니켈 분산액의 농도와 도핑효과 와의 상관관계를 라만분광법(Raman spectroscopy)과 이온성 용액법(Ionic liquid)을 이용한 전계효과 특성분석을 통해 조사하였다. 나노입자의 형성 메커니즘은 X-선 광전자 분광법(X-ray photoelectron spectroscopy)을 통하여 규명하였다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.26 no.6
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• pp.185-189
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• 2016

By employing photoemission spectroscopy (PES) and soft X-ray absorption spectroscopy (XAS), the electronic structure of the candidate half-metallic antiferromagnet of $Mn_3Ga$ Heusler compound has been investigated. We have studied two ball-milled $Mn_3Ga$ powder samples, one after annealing and the other without annealing, respectively. Based on the Mn 2p XAS study, we have found that Mn ions are nearly divalent in $Mn_3Ga$ and that the Mn ions having the locally octahedral symmetry and those having the locally tetrahedral symmetry are both present in $Mn_3Ga$. We have found relatively good agreement between the measured valence-band PES spectrum of $Mn_3Ga$ and the calculated density of states, which is in agreement with the half-metallic electronic structure of $Mn_3Ga$.

• Polymer(Korea)
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• v.27 no.3
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• pp.249-254
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• 2003

The variation of chemical structure and physical properties of crosslinked polyethylene (XLPE) during thermal aging process was investigated. The formation of carbonyl functional group resulting from thermal oxidation reaction of XLPE was monitored using X-ray photoelectron spectroscopy and near infrared (NIR) spectroscopy. It was observed that the intensity of carbonyl peak observed at 1715 nm linearly increased with aging time in NIR spectroscopy. The linear relationship between NIR peak absorbance and aging time confirmed that NIR spectroscopy might be used as a proper tool for monitoring the aging process of polymeric materials. Also the formation of crosslinks during the aging process was monitored using thermal mechanical analysis, stress-strain test, and Shore hardness test. The change in the physical properties, such as the increase in the glass transition temperature from 110 to 132$^{\circ}C$, the decrease in the strain from 265 to 110%, as well as the increase in the shore D hardness from 32 to 50, was observed during the aging process.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.36 no.7
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• pp.731-736
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• 2012

A new method for producing boron-containing nanoparticles is described. Boron trichloride ($BCl_3$) and methane ($CH_4$) are dissociated through injection into a thermal plasma followed by a nucleation process producing boron or boron carbide nanoparticles. X-ray photoelectron spectroscopy was used to detect B-C bonds related to the carbide state and to probe the ratio of boron to carbon in the B-C bond structure. In addition, nanoparticles were characterized with scanning transmission electron microscopy and electron energy loss spectroscopy. It was found that nanoparticles were in the range 30-70 nm and a boron to carbon ratio in the B-C bond structure of up to 2 can be reached when $BCl_3$ of 20 sccm and $CH_4$ of 25 sccm were used.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.21 no.5
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• pp.242-248
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• 2012

Valence band of a vacuum-reduced $TiO_2$ (001) surface has been carefully examined using synchrotron x-ray photoelectron spectroscopy to investigate variation of the gap state upon oxidation and thermal diffusion of $Ti^{3+}$ interstitials from the bulk. We compare our results with that obtained from $TiO_2$ (110) and aim to address a crystal-face dependency in the oxidation and diffusion rates of $Ti^{3+}$ interstitials. We find very similar behaviors in the oxidation and thermal diffusion rate of $Ti^{3+}$ interstitials between the two crystal faces suggesting a negligible crystal-face dependency in this case.

• New Physics: Sae Mulli
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• v.68 no.12
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• pp.1281-1287
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• 2018

In this study, $Al_xGa_{1-x}N$ films were grown on (0001) sapphire substrates by using metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD). The crystallinity of the grown films was examined with X-ray diffraction (XRD) patterns. The surfaces and the chemical properties of the $Al_xGa_{1-x}N$ films were investigated using atomic force microscopy (AFM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), respectively. The optical properties of the $Al_xGa_{1-x}N$ film were studied in a wide photon energy range between 2.0 ~ 8.7 eV by using spectroscopic ellipsometry (SE) at room temperature. The data obtained by using SE were analyzed to find the critical points of the pseudodielectric function spectra, $<{\varepsilon}(E)>=<{\varepsilon}_1(E)>+i<{\varepsilon}_2(E)>$. In addition, the second derivative spectra, $d^2<{\varepsilon}(E)>/dE^2$, of the pseudodielectric function for the $Al_xGa_{1-x}N$ films were numerically calculated to determine the critical points (CPs), such as the $E_0$, $E_1$, and $E_2$ structure. For the four samples (x = 0.18, 0.21, 0.25, 0.29) between a composition of x = 0.18 and x = 0.29, changes in the critical points (blue-shifts) with increasing Al composition at 300 K for the $Al_xGa_{1-x}N$ film were observed via ellipsometric measurements for the first time.

• Journal of the Korean Solar Energy Society
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• v.33 no.4
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• pp.31-38
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• 2013

The chemical composition of the black Cr solar selective coatings electrodeposited were investigated for property analysis by using a XPS(X-ray photoelectron spectroscopy) before and after annealing in air at $300^{\circ}C{\sim}500^{\circ}C$ for 120 hours. Black Cr selective coating exposed by solar radiation for 5 months was compared with annealed sample. In addition, The Cu solar selective coatings were prepared by thermal oxidation method for low temperature application. The samples obtained were characterized by using the optical reflectance measurements by using a spectrometer. Optical properties of oxidized Cu solar coatings were solar absorptance $({\alpha}){\simeq}0.62$ and thermal emittance $({\epsilon}){\simeq}0.41(100^{\circ}C)$. In the as-prepared Cr black selective coating, the surface of the coating was found to have Cr hydroxide and Cr. The Cr hydroxide of the major component was converted to $Cr_2O_3$ or $CrO_3$ form after annealing at $500^{\circ}C$ with the desorption of water molecules. The black Cr selective coating was degraded significantly at temperature of $500^{\circ}C$. The main optical degradation modes of this coating were diffusion of Cu substrate materials.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.61.2-61.2
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• 2013

우리나라 최초의 거대과학 장치인 포항방사광가속기(PLS)는 지난 16년(1994~2010) 동안 국내외 이용자에게 제3세대 방사광을 제공했다. 최초 2기의 빔라인을 시작으로 꾸준하게 빔라인 증설과 성능개선을 위해 노력해 왔다. 지속해서 늘어나는 방사광 이용자 수와 더욱더 좋은 수준의 방사광 요구에 부응하기 위하여 2009년부터 3년 동안 가속장치의 성능향상사업(PLS-II)을 마쳤다. PLS-II는 PLS 대비에너지와 빔전류는 3 GeV, 400 mA로 늘리는 반면 빔의 크기는 크게 줄이고 빔안정성을 개선한 고품질 X-선 방사광 발생장치이다. 2012년부터 16기의 삽입장치 빔라인을 포함한 30기의 빔라인을 가동하여 이용자 지원을 하고 있으며 초전도케비티 설치를 포함한 목표 성능의 확보에도 많은 노력을 기울이고 있다. 현재는 6 nm-rad의 빔에 미턴스, 3-GeV전자빔, 약 0.5 ${\mu}m-rms$ 빔안정도를 가진 200 mA Top-up 운전으로 빔을 제공 하고 있으며 2014년 말에는 저장전류 400 mA급의 PLS-II 목표치로 운전할 계획이다. 본 발표에서는 포항가속기의 25년 역사를 돌아보고 가속장치의 건설에 얽힌 이야기, 중요장치 그리고 운전과 빔제공에 관한 내용, 특히 핵심 운전가치인 빔안정성을 개선하고 유지하기 위한 노력을 빔운전 측면과 진공을 포함한 엔지지어링 측면에서 언급하고자 한다. PLS 건설부터 현재 운용 중인 30기의 빔라인에서 수행된 연구 성과의 통계에 대하여 훑어보고 X-선 산란과 광전자분광을 이용한 구조, 성분 및 물성분석, 그리고 이미징 등의 분야에서 나온 탁월한 연구 결과를 살펴본다. 앞으로 건설될 신규 빔라인과 빔라인의 향후 운영 방향을 소개한다. 마지막으로 지금 포항가속기연구소에서 건설 중인 제4세대 가속기(X-선 자유전자레이저) 프로젝트의 개요 및 건설 현황과 함께 앞으로 기대되는 새로운 과학에 대하여도 소개하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.443-443
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• 2013

유기광전자소자는 아주 얇은 두께로 제작 가능하여 휘어지는 소자를 구현할 수 있다. 이런 장점 때문에 플렉서블 디스플레이, 플렉서블 태양전지 구현에 가장 적합한 소자로 각광받고 있다. 하지만 수분이나 산소에 의한 소자내의 유기물과 금속의 열화로 소자의 수명이 줄어들기 때문에 산소 및 수분 침투를 방지하는 봉지기술(encapsulation)이 필요하다. 본 연구는 원자층 증착법을 이용한 무기박막층과 분자층 증착법을 이용한 폴리머박막의 적층구조를 이용하여 유기소자에 적용할 수 있는 수분 투과 방지막을 제작하였다. 무기박막층으로는 trymethylaluminum (TMA)과 $H_2O$를 사용하여 $Al_2O_3$를 제작하였고 폴리머층으로는 TMA와 ethylene glycol를 사용하여 alucone박막을 제작하였다. 폴리머층으로 사용된 alucone박막의 X-선 광전자 분광 스펙트럼은 대기중 수분과 산소에 의한 화학결합구조의 변화를 보였지만, $Al_2O_3$와 적층구조로 사용되었을 때, 배리어특성을 증가시키고 휘어짐에 따른 보호막의 열화현상을 줄여줄 수 있는 것을 Ca-test를 통해 확인하였다. 이러한 현상은 alucone막을 적층함으로써 $Al_2O_3$를 침투한 소량의 수분과 산소가, alucone박막을 지나면서 다음 $Al_2O_3$ 층으로 침투하기 전까지의 경로를 늘려주기 때문이라 사료된다.