• 제목/요약/키워드: magnetic structure

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스핀-궤도 각운동량 상호작용의 구조 최적화에 대한 효과: 비스무스 텔루라이드의 제일원리 계산의 경우 (Spin-orbit Coupling Effect on the Structural Optimization: Bismuth Telluride in First-principles)

  • ;김미영
    • 한국자기학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.1-6
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    • 2013
  • 스핀 궤도 각운동량의 상호작용은 저차원계 자성물질에서 나타나는 여러 가지 특이한 현상들의 물리적 원인을 제공하는 것으로 알려져 있다. 최근 들어 자성 도핑을 이용한 열전 물질의 합금에 대한 관심이 높아지면서, 열전 및 위상 절연체(Topological Insulator) 등의 물리적 성질 결정에 중요한 역할을 하는 페르미 에너지 준위 부근에서의 전자구조에 대한 스핀 궤도 각운동량의 효과 연구가 관심을 끌고 있다. 본 연구에서는 가장 일반적인 열전 호스트 물질인 비스무스 텔루라이드의 격자 상수 및 부피 팽창률에 대한 스핀 궤도 각운동량 상호작용의 효과를 연구하기 위하여 모든 전자(all-electron) FLAPW(full-potential linearized augmented plane wave) 방법을 이용하여 전자구조 계산을 수행하였다. 국소밀도 근사법 및 일반 기울기 보정법의 서로 다른 교환상호작용 퍼텐셜을 채용하고, 수평격자 및 수직격자를 분리하여 변화시키는 구조최적화 계산을 통하여, 스핀-궤도 각운동량 상호작용의 효과가 격자상수 평형 값을 약하게 증가시키는 반면, 부피탄성률을 크게 감소시키는 영향을 주며, 그 효과는 구조적 이방성이 뚜렷한 비스무스 텔루라이드의 특성에 의하여 격자방향에 대한 의존성을 보인다는 것을 확인했다.

Effect of Cation Substitution on the Lattice Vibration and Crystal Structure of Magnetic RuSr1.9A0.1GdCu2O8 (A = Ca, Sr, and Ba) Superconductors

  • Kim, Tae-Woo;Yang, In-Sang;Hwang, Seong-Ju
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제30권11호
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    • pp.2559-2562
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    • 2009
  • The lattice vibration and crystal structure of alkaline earth metal-substituted $RuSr_{1.9}A_{0.1}GdCu_{2}O_{8}$ (A = Ca, Sr, and Ba) have been investigated with micro-Raman spectroscopy. The present $RuSr_{1.9}A_{0.1}GdCu_{2}O_{8}$ materials show not only several weak Raman peaks corresponding to the vibrations of $O_{Cu}$ and $O_{Ru}$ but also strong characteristic phonon lines related to $O_{Sr}$ vibration mode. A comparison between the frequency of $O_{Sr}$ vibration and the bond distances of (Ru$O_{Sr}$) and (Cu‒$O_{Sr}$) in the present ruthenocuprates reveals that the vibration energy of $O_{Sr}$ is mainly dependent on the bond distance of (Ru‒$O_{Sr}$). The peak splitting of the $O_{Sr}$ phonon lines was observed for the unsubstituted $RuSr_{1.9}A_{0.1}GdCu_{2}O_{8}$, suggesting the existence of two different (Ru‒$O_{Sr}$) bond distances. Such a peak splitting caused by the appearance of low-energy shoulder reflects the presence of internal charge transfer pathway from the $RuO_2$ plane to the superconductive $CuO_2$ one. After the substitution of Sr with Ca or Ba, the low-energy shoulder peak of $O_{Sr}$ vibration becomes suppressed, underscoring the depression of internal charge transfer between the $RuO_2$ and $CuO_2$ planes. The weakened role of $RuO_2$ layer as charge reservoir in the $RuSr_{1.9}A_{0.1}GdCu_{2}O_{8}$8 (A = Ca, Ba) would be responsible for the depression of $T_c$ upon the Ca/Ba substitution.

Myoglobin 시안 단백질에 포함된 Heme에 대한 전자 및 분자구조 규명을 위한 $^{13}C$ NMR분석 ($^{13}C$ NMR Analysis for the Characterization of Heme Electronic/Molecular Structure in Horse Myoglobin Cyanide)

  • 이강봉;권지혜;이호진;김영만;최영상
    • 분석과학
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    • 제11권1호
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    • pp.73-78
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    • 1998
  • 미오글로빈 시안착물(MbCN) 단백질에 대한 NMR의 HMQC 연구는 수소와 결합된 상자기성 heme 탄소 시그날의 완전한 지정을 가능토록 해준다. 이러한 상자기성 MbCN에 대한 HMQC 실험의 적용은 heme시그날뿐만 아니라 상자기성 아미노산에 대해 결합된 수소와 탄소간의 coherence를 지정하여주며 자연존재량 $^{13}C$시그날의 지정이 모든 low-spin 상자기성 heme단백질에서도 가능하다. 이러한 시그날 지정 전략은 정자기성 영역에서 공명하는 수소 시그날의 지정을 위해 사용되는 NOE에만 의존하는것 보다 훨씬 명확한 시그날지정이 가능하다. 2,4-비닐기의 ${\alpha}$-탄소들과 7-프로피온기의 ${\beta}$-탄소에서 특이한 anti-Curie형태를 보이는 것은 그들이 heme평면에 존재하고 있지 않다는 증거가 된다. Proximal His에 의해 유도된 heme의 전자 및 자성의 비대칭은 heme탄소 시그날공명이 $25^{\circ}C$에서 250 ppm의 범위에 이르도록 한다. 이러한 heme 탄소 시그날 공명은 미오그로빈 heme의 전자구조를 분석하는데 있어서 수소 시그날의 공명보다 더욱 민감한 증거로 작용할수 있다.

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이중코일을 이용한 자기유도 무선충전 코일의 자유도 개선 (Improved Degree of Freedom of Magnetic Induction Wireless Charging Coil Using Proposed Double Coil)

  • 최보희;남용현;정하봉;이정해
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권12호
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    • pp.907-914
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    • 2018
  • 무선충전은 전선 없이 전자기기를 충전할 수 있다는 사용자의 편의적인 측면에 장점이 커 활발히 연구개발되고 널리 보급되었다. 하지만 무선충전패드에서 수신기의 중심이 어긋날 경우에 충전이 되지 않아 수신기의 중심을 잘 맞춰야 한다는 점은 사용자의 편의성이라는 무선충전의 효용성을 크게 저감시킨다. 본 논문은 이러한 무선충전의 한계를 극복하고자 수신기의 위치 자유도를 향상시키기 위한 코일 설계를 진행하였다. Tx 코일이 Rx 코일과 사이즈가 비슷할 때보다 외경 크기가 클 때 중심에서 효율은 다소 저하되었지만, 중심이 어긋날 경우의 효율이 개선되어 Rx 코일의 위치 자유도가 향상됨을 알 수 있었다. 이 때, Tx 코일에 내측 코일이 추가로 구성된 이중코일 구조를 제안하여 효율을 추가적으로 향상시킬 수 있었다. 자유도 개선 결과를 시뮬레이션과 측정을 통해 효율을 확인하였고, 경향성이 일치함을 볼 수 있었다. 측정 결과, 105~210 kHz 동작 주파수에서 송수신 코일의 전송거리 3 mm, 오정렬 15 mm일 때, 수신 코일에 전류가 1A 흐를 때 기준으로 기존 Tx 코일의 전송 효율은 37 %, 외경 크기를 키운 코일의 효율은 45 %, 내측 코일을 추가한 이중 코일은 47 %로 효율이 향상되었다.

울진 봉평리 신라비의 재판독과 보존과학적 진단 (Reconsideration and Conservational Scientific Diagnosis of Silla Stone Monument in Bongpyeong-ri, Uljin)

  • 조영훈;이찬희;심현용
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제46권3호
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    • pp.48-67
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    • 2013
  • 이 연구에서는 울진 봉평리 신라비를 대상으로 비문에 대한 인문학적 조사와 손상도에 대한 보존과학적 진단을 융합하여 역사적 가치의 재인식과 원형유지를 위한 보존방안을 수립하였다. 먼저 봉평비의 비문을 재판독한 결과, I행 마지막 글자는 오(五)자로 재확인하였으며, 선행연구와 다르게 판독된 글자는 모두 13자로 조사되어 이를 통해 기존 판독문의 의미와 해석이 일부 달라졌다. 봉평비의 구성암석은 편마상 우백질화강암으로 이 암석의 산지로 가장 유력한 지점은 색, 광물의 입도와 조성, 편마상 구조, 자화강도 등이 거의 유사한 죽변 해변 일대(2.1km)로 판명되었다. 봉평비는 편마상 구조를 따라 구조상(균열지수: 0.4) 및 미세 균열(균열지수: 2.0)이 발달하여 수평방향의 물성이 수직방향에 비해 취약하므로 균열계의 보강과 처리가 필요하다. 그러나 초음파 측정에 따른 전체 풍화등급은 3등급(3,404m/s, 0.32)의 중간 풍화단계를 나타내는 것으로 보아 강화처리가 시급한 단계는 아니다. 또한 화학적 손상은 토양, 철산화물 및 탁본흔적에 의한 흑화현상(85.2%)과 바다로부터 전이된 NaCl 염결정(17.3%)이 주요 문제점으로 나타났다. 따라서 오염물과 염결정은 일차적으로 증류수 압력 분무법과 펄프종이를 이용하여 제거하고, 임상실험을 통해 습포제 적용을 검토해야 한다.

'꼬리겨우살이'(Loranthus tanakae) 전초로부터 cyclofarnesane sesquiterpene glucoside의 분리 동정 및 세포독성 (Cyclofarnesane sesquiterpene glucoside from the whole plant of Loranthus tanakae and its cytotoxicity)

  • 주선우;김형근;오은지;고정환;이영근;강세찬;이대영;백남인
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제62권1호
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    • pp.7-10
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    • 2019
  • 꼬리겨우살이(Loranthus tanakae) 전초를 80% MeOH 수용액으로 4회 반복 추출한 뒤, 감압 농축한 추출물을 ethyl acetate(EtOAc), n-butyl alcohol (n-BuOH)과 $H_2O$층으로 계통 분획을 실시하였다. n-BuOH 분획에 대하여 silica gel ($SiO_2$), octadecyl silica gel (ODS), Sephadex LH-20 column chromatographies를 반복실시하여 1종의 cyclofarnesane sesquiterpene glucoside 화합물을 분리 및 정제하였다. 스펙트럼 데이터를 분석하여 입체 구조를 포함한 화합물의 구조를 (1'R,3'S,5'R,8'S,2E,4E)-dihydrophaseic acid $3^{\prime}-O-{\beta}-{\text\tiny{D}}$-glucopyranoside로 구조동정 하였다. 이 화합물은 이번 실험을 통하여 꼬리겨우살이로 부터는 최초로 분리되었다. 분리한 단일 물질은 AGS (Caucasian gastric adenocarcinoma cells)와 Hepatocyte carcinoma cells에 대하여 $50{\mu}g/mL$ 이상에서 농도 의존적으로 유의한 정도의 세포독성을 보이는 것이 확인되었다.

Reduced Volume of a Brainstem Substructure in Adolescents with Problematic Smartphone Use

  • Cho, In Hee;Yoo, Jae Hyun;Chun, Ji-Won;Cho, Hyun;Kim, Jin-Young;Choi, Jihye;Kim, Dai-Jin
    • Journal of the Korean Academy of Child and Adolescent Psychiatry
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    • 제32권4호
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    • pp.137-143
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    • 2021
  • Objectives: Despite the growing concern regarding the adverse effects related to problematic smartphone use (PSU), little is known about underlying morphologic changes in the brain. The brainstem is a deep brain structure that consists of several important nuclei associated with emotions, sensations, and motor functions. In this study, we sought to examine the difference in the volume of brainstem substructures among adolescents with and without PSU. Methods: A total of 87 Korean adolescents participated in this study. The PSU group (n=20, age=16.2±1.1, female:male=12:8) was designated if participants reported a total Smartphone Addiction Proneness Scale (SAPS) score of ≥42, whereas the remaining participants were assigned to the control group (n=67, age=15.3±1.7, female:male=19:48). High-resolution T1 magnetic resonance imaging was performed, and the volume of each of the four brainstem substructures [midbrain, pons, medulla, and superior cerebellar peduncle (SCP)] was measured. Analysis of covariance was conducted to reveal group differences after adjusting for effects of age, gender, whole brainstem volume, depressive symptoms, and impulsivity. Results: The PSU group showed a significantly smaller volume of the SCP than the control group (F=8.273, p=0.005). The volume of the SCP and the SAPS score were negatively correlated (Pearson's r=-0.218, p=0.047). Conclusion: The present study is the first to reveal an altered volume of the brainstem substructure among adolescents with PSU. This finding suggests that the altered white matter structure in the brainstem could be one of the neurobiological mechanisms underlying behavioral changes in PSU.

Production of a New Biosurfactant by a New Yeast Species Isolated from Prunus mume Sieb. et Zucc.

  • Jeong-Seon Kim;Miran Lee;Dae-Won Ki;Soon-Wo Kwon;Young-Joon Ko;Jong-Shik Kim;Bong-Sik Yun;Soo-Jin Kim
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제33권8호
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    • pp.1023-1029
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    • 2023
  • Biosurfactants reduce surface and interfacial tension due to their amphiphilic properties and are an eco-friendly alternative for chemical surfactants. In this study, a new yeast strain JAF-11 that produces a biosurfactant was selected using drop collapse method, and the properties of the extracts were investigated. The nucleotide sequences of the strain were compared with closely related strains and identified based on the D1/D2 domain of the large subunit ribosomal DNA (LSU) and internal transcribed spacer (ITS) regions. Neodothiora populina CPC 39399T, the closest species with strain JAF-11, showed a sequence similarity of 97.75% for LSU and 94.27% for ITS, respectively. The result suggests that the strain JAF-11 represents a distinct species that cannot be assigned to any existing genus or species in the family Dothideaceae. Strain JAF-11 produced a biosurfactant reducing the surface tension of water from 72 mN/m to 34.5 mN/m on the sixth day of culture and the result of measuring the critical micelle concentration (CMC) by extracting the crude biosurfactant was found to be 24 mg/l. The molecular weight 502 of the purified biosurfactant was confirmed by measuring the fast atom bombardment mass spectrum. The chemical structure was analyzed by measuring 1H nuclear magnetic resonance (NMR), 13C NMR, and two-dimensional NMRs of the compound. The molecular formula was C26H46O9, and it was composed of one octanoyl group and two hexanoyl groups to myo-inositol moiety. The new biosurfactant is the first report of a compound produced by a new yeast strain, JAF-11.

늘어난 혈관주위공간: 노화와 신경계질환에서의 임상적의의와 영상의 역할 (An Enlarged Perivascular Space: Clinical Relevance and the Role of Imaging in Aging and Neurologic Disorders)

  • 임영희;문원진
    • 대한영상의학회지
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    • 제83권3호
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    • pp.538-558
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    • 2022
  • 혈관주위공간(perivascular space; 이하 PVS)는 뇌 실질을 관통하는 세동맥 둘러싸고 있는 공간으로, 최근에는 별아교세포의 종족(astrocyte endfoot)에 의해 가장 바깥쪽이 경계지워지는, 체액, 세포, 결합조직으로 구성된 혈관벽내, 혈관벽 주위의 구획을 모두 아우르는 개념으로 이해하고 있다. 정상적으로는 현미경적 해부학 구조물이지만 이 구조물이 늘어나게 되면 MRI T1 혹은 T2 이미지에서 확인할 수 있게 된다. PVS의 명확한 실체나 임상적인 의의에 대해서는 아직 분명치 않은 부분이 많이 있지만 PVS의 확장(enlarged PVS; 이하 EPVS)은 다양한 퇴행성 뇌질환 뿐만 아니라 뇌출혈 및 외상성 뇌손상, 당뇨성 신질환 같은 다양한 질병과의 연관성이 있다는 연구 결과들이 발표되고 있다. 이번 종설에서는 PVS와 EPVS가 가지는 임상적 의의와 병태 생리에 대한 최근 문헌을 고찰하고, MRI를 이용한 정성적 평가 및 최적화에 대해 논의해 보고자 한다.

Improving Diagnostic Performance of MRI for Temporal Lobe Epilepsy With Deep Learning-Based Image Reconstruction in Patients With Suspected Focal Epilepsy

  • Pae Sun Suh;Ji Eun Park;Yun Hwa Roh;Seonok Kim;Mina Jung;Yong Seo Koo;Sang-Ahm Lee;Yangsean Choi;Ho Sung Kim
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제25권4호
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    • pp.374-383
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    • 2024
  • Objective: To evaluate the diagnostic performance and image quality of 1.5-mm slice thickness MRI with deep learningbased image reconstruction (1.5-mm MRI + DLR) compared to routine 3-mm slice thickness MRI (routine MRI) and 1.5-mm slice thickness MRI without DLR (1.5-mm MRI without DLR) for evaluating temporal lobe epilepsy (TLE). Materials and Methods: This retrospective study included 117 MR image sets comprising 1.5-mm MRI + DLR, 1.5-mm MRI without DLR, and routine MRI from 117 consecutive patients (mean age, 41 years; 61 female; 34 patients with TLE and 83 without TLE). Two neuroradiologists evaluated the presence of hippocampal or temporal lobe lesions, volume loss, signal abnormalities, loss of internal structure of the hippocampus, and lesion conspicuity in the temporal lobe. Reference standards for TLE were independently constructed by neurologists using clinical and radiological findings. Subjective image quality, signal-to-noise ratio (SNR), and contrast-to-noise ratio (CNR) were analyzed. Performance in diagnosing TLE, lesion findings, and image quality were compared among the three protocols. Results: The pooled sensitivity of 1.5-mm MRI + DLR (91.2%) for diagnosing TLE was higher than that of routine MRI (72.1%, P < 0.001). In the subgroup analysis, 1.5-mm MRI + DLR showed higher sensitivity for hippocampal lesions than routine MRI (92.7% vs. 75.0%, P = 0.001), with improved depiction of hippocampal T2 high signal intensity change (P = 0.016) and loss of internal structure (P < 0.001). However, the pooled specificity of 1.5-mm MRI + DLR (76.5%) was lower than that of routine MRI (89.2%, P = 0.004). Compared with 1.5-mm MRI without DLR, 1.5-mm MRI + DLR resulted in significantly improved pooled accuracy (91.2% vs. 73.1%, P = 0.010), image quality, SNR, and CNR (all, P < 0.001). Conclusion: The use of 1.5-mm MRI + DLR enhanced the performance of MRI in diagnosing TLE, particularly in hippocampal evaluation, because of improved depiction of hippocampal abnormalities and enhanced image quality.