• 제목/요약/키워드: nanometer

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분무연소합성(SCS)법에 의한 나노크기 산화아연(ZnO) 콜로이드의 제조 (Fabrication of Nano-sized ZnO Colloids from Spray Combustion Synthesis (SCS))

  • 이상진;이상원;전병세
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.76-80
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    • 2004
  • 분무연소합성법을 이용하여 나노 크기의 산화아연(ZnO) 콜로이드를 제조하였다. 연소반응을 위한 산화제로서 $Zn(NO_3)_2{\cdot}6H_2O$와 환원제(연료)로서 $CH_6N_4O$를 사용하였다. DTA/TGA를 이용하여 열분석을 행한 결과 $230^{\circ}C$에서 전구체 혼합물의 착화(ignition)에 의한 연소반응으로 생각되는 발열피크가 나타났다. 그러나 분무 연소 반응의 경우 ${\mu}m$ 크기의 액적들로 인해 착화를위한 분자 또는 기들의 함량이 상대적으로 적기 때문에 분무된 액적들의 착화를 위해 연소반응기의 온도를 $500^{\circ}C$로 유지하였다. 응집체의 형성을 억제하기 위하여 여과매체를 사용하여 액적의 개수 농도를 감소시켰으며, 에어로졸 입자의 체류시간을 2.5초로 조절하여 열 유체의 흐름을 층류로 유도하였다. 제조된 입자들의 모양은 모두 구형이었으며, 평균 입자 크기는 180nm이었다. XRD와 TEM 분석 결과 각각의 콜로이드들은 ZnO 고유의 결정성을 나타내고 있었으며, hexagonal 구조를 가지는 것으로 확인되었다.

수직전류 인가형 나노 스핀소자의 제조 및 자기저항 특성 (The Fabrication and Magnetoresistance of Nanometer-sized Spin Device Driven by Current Perpendicular to the Plane)

  • 전명길;이현정;정원용;김광윤;김철기
    • 한국자기학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.61-66
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    • 2005
  • 서브 마이크론 크기의 셀을 제조하기 위하여 종래의 방식인 전체시료구조를 증착한 후 이온밀링 방식으로 제조하는 대신에 Pt 스텐실 마스크 공정과 e-beam 리소 및 습식 식각 공정을 이용하여 배치형 submicron 셀을 lift-off 방식으로 제조하였다. $500nm{\times}500 nm,\;200nm{\times}300 nm$ 크기에 $CoFe(30 {\AA})/Cu(100{\AA})/CoFe(120{\AA}$) 3층 구조를 셀내에 증착하고 수직전류를 인가하여 자기저항 특성을 조사하였다. 자기저항 특성은 두 자성층의 보자력 차이를 이용하여 스핀의 반평형 구조를 유도하여 슈도 스핀밸브이며 각 셀의 크기에서 1.1, $0.8{\%}$의 자기저항비가 얻어졌다. 또한 전류인가에 따른 저항변화로부터 스핀전달 효과에 따른 스위칭 변화가 일어남을 확인하였으며, 이 구조에서 저항의 변화로부터 측정된 임계전류밀도는 약 $7.65{\times}10^{7}A/cm^2$였다.

Spatial Distributions of Alloying Elements Obtained from Atom Probe Tomography of the Amorphous Ribbon Fe75C11Si2B8Cr4

  • Shin, Jinkyung;Yi, Seonghoon;Pradeep, Konda Gokuldoss;Choi, Pyuck-Pa;Raabe, Dierk
    • 한국재료학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.190-193
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    • 2013
  • Spatial distributions of alloying elements of an Fe-based amorphous ribbon with a nominal composition of $Fe_{75}C_{11}Si_2B_8Cr_4$ were analyzed through the atom probe tomography method. The amorphous ribbon was prepared through the melt spinning method. The macroscopic amorphous natures were confirmed using an X-ray diffractometer (XRD) and a differential scanning calorimeter (DSC). Atom Probe (Cameca LEAP 3000X HR) analyses were carried out in pulsed voltage mode at a specimen base temperature of about 60 K, a pulse to base voltage ratio of 15 %, and a pulse frequency of 200 kHz. The target detection rate was set to 5 ions per 1000 pulses. Based on a statistical analyses of the data obtained from the volume of $59{\times}59{\times}33nm^3$, homogeneous distributions of alloying elements in nano-scales were concluded. Even with high carbon and strong carbide forming element contents, nano-scale segregation zones of alloying elements were not detected within the Fe-based amorphous ribbon. However, the existence of small sub-nanometer scale clusters due to short range ordering cannot be completely excluded.

실세스키옥세인을 사용한 폴리스티렌 나노복합재료 (Organic-Inorganic Nanocomposites of Polystyrene with Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane)

  • 김경민
    • 폴리머
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    • 제30권5호
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    • pp.380-384
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    • 2006
  • 구조가 제어된 polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS)을 무기물로 폴리스티렌(PS)을 유기고분자로 사용하여 유기용매에 가역적으로 용해될 수 있는 새로운 유기-무기 나노복합재료를 합성하였다. 페닐기가 도입된 POSS와 PS와의 복합화에서는 다양한 중량비에서 투명하고, 균일한 복합재료를 얻을 수 있었다. 반면에 사이클로헥실기가 도입된 POSS와 PS와의 복합화에서는 불투명하구 불균일한 복합체를 얻었다. 따라서 페닐기가 도입된 POSS와 PS간의 물리적인 결합(physical bonding), 즉 aromatic(${\pi}-{\pi}$) 결합을 통하여 지금까지 유기물질과 무기물질을 복합화하기 위해 주로 사용되었던 화학결합(chemical bonding) 없이도 두 성분이 서로 균일하게 나노 크기로 혼성된 새로운 나노복합재료를 제조할 수 있었다. 또한 POSS를 이용해 얻어진 나노복합체는 기존의 솔-젤(sol-gel)방법으로 얻어진 복합체와는 달리, 용매에 다시 녹고 물리적인 결합을 이용했기 때문에 가역적으로 반복해서 복합재료를 만들 수 있는 장점을 가지고 있었다. 합성되어진 복합재료의 균일성과 분산성은 시차 주사열분석기(DSC)와 주사전자현미경(SEM) 및 X-선 회절분석기(XRD)에 의해 확인하였다.

Micro-gap DBD Plasma and Its Applications

  • Zhang, Zhitao;Liu, Cheng;Bai, Mindi;Yang, Bo;Mao, Chengqi
    • 동굴
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    • 제76호
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    • pp.37-42
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    • 2006
  • The Dielectric Barrier Discharge (DBD) is a nonequilibrium gas discharge that is generated in the space between two electrodes, which are separated by an insulating dielectric layer. The dielectric layer can be put on either of the two electrodes or be inserted in the space between two electrodes. If an AC or pulse high voltage is applied to the electrodes that is operated at applied frequency from 50Hz to several MHz and applied voltages from a few to a few tens of kilovolts rms, the breakdown can occur in working gas, resulting in large numbers of micro-discharges across the gap, the gas discharge is the so called DBD. Compared with most other means for nonequilibrium discharges, the main advantage of the DBD is that active species for chemical reaction can be produced at low temperature and atmospheric pressure without the vacuum set up, it also presents many unique physical and chemical process including light, heat, sound and electricity. This has led to a number of important applications such as ozone synthesizing, UV lamp house, CO2 lasers, et al. In recent years, due to its potential applications in plasma chemistry, semiconductor etching, pollution control, nanometer material and large area flat plasma display panels, DBD has received intensive attention from many researchers and is becoming a hot topic in the field of non-thermal plasma.

Two-Dimensional Arrays of Gold Nanoparticles for Plasmonic Nanosensor

  • Sim, Brandon;Monjaraz, Fernando;Lee, Yong-Joong;Park, So-Yeun
    • 한국재료학회지
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    • 제21권10호
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    • pp.525-531
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    • 2011
  • Two dimensional (2D) arrays of noble metal nanoparticles are widely used in the sensing of nanoscale biological and chemical events. Research in this area has sparked considerable interest in many fields owing to the novel optical properties, e.g., the localized surface plasmon resonance, of these metallic nanoarrays. In this paper, we report successes in fabricating 2D arrays of gold nano-islands using nanosphere lithography. The reproducibility and the effectiveness of the nano-patterning method are tested by means of spin coating and capillary force deposition. We found that the capillary force deposition method was more effective for nanospheres with diameters greater than 600 nm, whereas the spin coating method works better for nanospheres with diameters less than 600 nm. The optimal deposition parameters for both methods were reported, showing about 80% reproducibility. In addition, we characterize gold nano-island arrays both geometrically with AFM as well as optically with UV-VIS spectrometry. The AFM images revealed that the obtained nano-arrays formed a hexagonal pattern of truncated tetrahedron nano-islands. The experimental and theoretical values of the geometric parameters were compared. The 2D gold nano-arrays showed strong LSPR in the absorption spectra. As the nano-islands increased in size, the LSPR absorption bands became red-shifted. Linear dependence of the plasmon absorption maximum on the size of the gold nano-islands was identified through the increment in the plasmon absorption maximum rate for a one nanometer increase in the characteristic length of the nano-islands. We found that the 2D gold nano-arrays showed nearly seven-fold higher sensitivity of the absorption spectrum to the size of the nano-islands as compared to colloidal gold nano-particles.

고온화학세정환경에서 20 % EDTA 용액이 결함 전열관 (Alloy600)에 미치는 영향 (Effect of 20 % EDTA Aqueous Solution on Defective Tubes (Alloy600) in High Temperature Chemical Cleaning Environments)

  • 권혁철
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제15권2호
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    • pp.84-91
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    • 2016
  • The transport and deposition of corrosion products in pressurized water nuclear reactor (PWR) steam generators have led to corrosion (SCC, denting etc.) problems. Lancing, mechanical cleaning and chemical cleaning have been used to reduce these problems. The methods of lancing and mechanical cleaning have limitations in removing corrosion products due to the structure of steam generator tubes. But high temperature chemical cleaning (HTCC) with EDTA is the most effective method to remove corrosion products regardless of the structure. However, EDTA in chemical cleaning aqueous solution and chemical cleaning environments affects the integrity of materials used in steam generators. The nuclear power plants have to perform the pre-test (also called as qualification test (QT)) that confirms the effect on the integrity of materials after HTCC. This is one of the series studies that assess the effect, and this study determines the effects of 20 % EDTA aqueous solution on defective tubes in high temperature chemical cleaning environments. The depth and magnitude of defects in steam generator (SG) tubes were measured by eddy current test (ECT) signals. Surface analysis and magnitude of defects were performed by using SEM/EDS. Corrosion rate was assessed by weight loss of specimens. The ECT signals (potential and depth %) of defective tubes increased marginally. But the lengths of defects, oxides on the surface and weights of specimens did not change. The average corrosion rate of standard corrosion specimens was negligible. But the surfaces on specimens showed traces of etching. The depth of etching showed a range on the nanometer. After comprehensive evaluation of all the results, it is concluded that 20 % EDTA aqueous solution in high temperature chemical cleaning environments does not have a negative effect on defective tubes.

고분자 자기조립 구조의 전산 모사: 원자 모델로부터 메조 스케일 모델까지 (Simulations of Self-Assembled Structures in Macromolecular Systems: from Atomistic Model to Mesoscopic Model)

  • 허준;조원호
    • 폴리머
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    • 제30권6호
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    • pp.453-463
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    • 2006
  • 분자 모델에 의한 전산 모사는 단백질 접힘, 미셀화, 블록공중합체의 규칙구조화 등 다양한 고분자 계의 자기조립 현상을 예측하거나 그 조립 메커니즘을 밝히는 데 특별히 유용한 연구방법이다. 자기조립 현상은 분자 수, 분자 크기 등, 계의 속성에 따라 나노미터 이하의 현상으로부터 마이크론이나 그 이상의 길이 스케일의 현상까지 조립 구조의 길이 스케일이 매우 광범위하기 때문에 다양한 계의 모든 조립 현상을 양자역학적 방법과 같은 궁극의 근본원칙에 의해 모사하는 것은 현실적인 시간 내에서 불가능하다. 이러한 문제들을 해결하기 위해 계를 기술하는 과정에서 필요 이상으로 세밀한 표현을 생략하여 모델을 다른 관점에서 재구성하는 방법이 있는데 재구성된 모델은 그 관점에 따라 크게 '원자 수준'의 모델과 '메조 스케일 수준'의 모델로 분류할 수 있다. 본 총론에서는 고분자 자기조립 현상과 관련하여 이 두 가지 관점에 따른 모델과 모사 방법들에 대해 살펴보고자 한다.

음향화학법을 이용한 균일한 나노 자성체의 합성 (Synthesis of Monodisperse Magnetite Nanocrystallites Using Sonochemical Method)

  • 조준희;고상길;안양규;송기창;최은정
    • 한국자기학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.163-167
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    • 2006
  • 초음파 조사 및 계면활성제 첨가에 따른 입자의 변화를 연구하기 위하여 침전법, 음향화학적 침전법 그리고 게면활성제를 첨가한 음향화학적 침전법으로 나노 입자를 합성하였고, X-선 회절실험을 통하여 마그네타이트가 합성된 것을 확인하였다. 침전법, 음향화학적 침전법으로 합성한 입자의 크기는 계면활성제를 첨가한 음향화학적 침전법으로 합성한 입자보다 크게 얻어졌고, 초음파 출력이 증가 할수록 크기는 증가하였다. 계면활성제로 올레인 산을 첨가한 음향화학적 기법에서는 게면활성제의 농도에 따라 입자 크기를 선택적으로 조절하여 합성할 수 있었고, 단순 침전법이나 음향화학적 기법에서 보다 생성되는 입자의 크기 분포가 좁게 나타났다. 마그네타이트 나노 입자들의 자기적 특성을 SQUID를 통하여 분석한 결과, 실온에서 모두 초상자성 거동을 보이는 것으로 나타났다.

탄소나노튜브-폴리머 복합체의 기능화와 제조방법 (The Functionalization and Preparation Methods of Carbon Nanotube-Polymer Composites: A Review)

  • 오원춘;고원배;장봉군
    • Elastomers and Composites
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    • 제45권2호
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    • pp.80-86
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    • 2010
  • 탄소나노튜브는 우수한 기계적 특성, 전기적 및 자기적 성질 뿐만 아니라 나노 크기의 직경 및 높은 종횡비를 나타낸다. 이는 고강도 고분자 복합체의 이상적인 보강제로 사용할 수 있다. 기능성이 부과된 탄소나노튜브는 기능성 재료 및 복합재료의 제조와 같은 분야에서 아주 유력한 재료로 믿어진다. 탄소나노튜브-고분자 복합체는 탄소나노튜브의 우수한 기능성과 고분자의 우수한 가공성을 가질 것으로 기대된다. 그러나, 탄소나노튜브는 보통 반 델 바알스 작용에 의한 안정화된 번들을 형성하기 때문에 고분자 기지에 배열이나 분산이 상당히 어렵다. 탄소나노튜브 강화복합체의 제조에서 가장 큰 이슈는 고분자내에 탄소나노튜브의 효과적인 분산이며, 기지내에 탄소나노튜브의 배열과 양의 조절이다. 고분자 기지내에 탄소나노튜브의 분산은 용액혼합, 벌크 혼합, 용융혼합, 즉시 고분자화 반응 및 탄소나노튜브의 화학적 기능화 등과 같은 몇 가지 방법이 있다. 본 논평에서는 이들 방법과 고성능 탄소나노튜브-고분자 복합체의 제조에 대하여 서술하고자 한다.