We enhanced the color of blue sapphires and rubies successfully by using a oxygen-propane torch flame annealing, which had not been employed so far. We confirmed that about 1 mm-thick de-coloring of the corundum samples were available with 60 minutes flame annealing through eye evaluation, color coordination characterization, and methylene iodide immersion observation. We also suggest that the color centers such as $[Fe_{Al}^{\cdot}]$ may transform into transparent $[Fe_{Al}^{x}],\;[Cr_{A1}^{x}]$ sites with $[V_o^']$ generation at the elevated temperature in oxygen-rich atmosphere by diffusion mechanism. Our results implied that the longer diffusion time and the higher oxygen partial pressure might lead to the better de-coloring enhancement in corundum gem stones.
Peroxide is used frequently to provide electron acceptors to aerobes for the purpose of in situ bioremediation of contaminated soil/sediment. In this study, oxygen release rate of peroxides and factors affecting on dissolution and diffusion of oxygen into pore water were evaluated. Peroxides studied in this study were magnesium peroxide ($MgO_2$), calcium peroxide ($CaO_2$), and sodium percarbonate ($Na_2CO_3{\cdot}1.5H_2O_2$). $Na_2CO_3{\cdot}1.5H_2O_2$ showed the highest oxygen release rate per unit mass and the shortest release duration time among three peroxides. A simple first-order decay model for predicting the release rate of oxygen from peroxide into pore water was presented and used to fit the experimental data. The first order oxygen release rate constants k for $MgO_2$, $CaO_2$ and $Na_2CO_3{\cdot}1.5H_2O_2$ were 0.45 /hr, 3.22 /hr and 134 /hr, respectively. If $MgO_2$ was mixed with clay, oxygen release rate was lowered significantly mainly due to limitation of contact area and diffusion, implying that oxygen can be provided to the indigenous aerobes for the extended period of time.
자외선 조사에 따른 광촉매 $TiO_2$의 표면에서 발생하는 활성산소종의 기상확산을 이용하여 실리콘기판 위에 산화박막을 성장시켰다. 자외선의 세기, 기판의 온도와 반응기 내의 산소 압력을 공정변수로 한 결과, 일정두께의 실리콘 산화박막의 성장이 자외선의 세기가 증가할수록 빨랐으며, 자외선램프의 세기를 60 W BLB 램프에서 1 kW 고압수은 랩프로 변경할 경우 성장속도가 8배 정도 빨라졌다. 반응기 내의 압력이 증가할수록 실리콘 산화박막의 성장속도는 느렸다. 대부분 산화박막의 성장은 $20{\AA}$에서 포화되었으며, 자외선의 세기가 증가할수록 포화상태까지 도달시간이 빨라졌다. 성장된 산화박막을 열처리를 통하여 전형적인 열산화막의 물성에 도달할 수 있었다. 광활성 산소종의 기상확산은 실리콘 산화박막의 저온 형성에 대한 광촉매 활용이라는 새로운 산화공정 방법으로 사용이 가능함을 확인할 수 있었다.
본 연구에서는 철근콘크리트의 피복두께, 산소확산속도, 철근직경의 총 세 가지 변수로 콘크리트 균열에 대한 해석을 실시하였다. 피복두께를 변수로 하였을 때 30, 40, 50mm의 피복두께에서 약 3년, 4년, 6년경과 후 균열이 발생하였고 산소확산속도를 변수로 하였을 때 2e-9, 2e-11, 2e-12(m2/s)의 산소확산도에서 약 4년, 5년, 10년경과 후 균열이 발생하였다. 철근직경의 경우 D10, D19, D25의 철근직경에서 약 4년, 3년, 2년경과 후 균열이 발생하였다.
This research introduces the sputtered IZO thin film transistor (TFT) with solution-processed $Al_2O_3$ diffusion layer. IZO is one of the most commonly used amorphous oxide semiconductor (AOS) TFT. However, most AOS TFTs have many defects that degrade performance. Especially oxygen vacancy in the active layer. In previous research, aluminum was used as a carrier suppressor by binding the oxygen vacancy and making a strong bond with oxygen atoms. In this paper, we use a solution-processed $Al_2O_3$ diffusion layer to fabricate stable IZO TFTs. A double-layer solution-processed $Al_2O_3$-sputtered IZO TFT showed better performance and stability, compared to normal sputtered IZO TFT.
Ti:LiNbO$_3$ optical waveguides have been fabricated by Ti-diffusion in wet oxygen atmosphere. The fabrication conditions of furnace temperature, diffusion time and bubbler temperature were 105$0^{\circ}C$, 8 hours and 9$0^{\circ}C$, respectively and Ti thickness was varied from 700$\AA$ to 1500$\AA$. In this paper, the nearfield patterns, mode sizes (hirizontal/vertical) and insertion loss of waveguides were discussed at wavelength 1550 nm ad function of Ti thickness. With the planar waveguide, the effective index change and diffusion depth were calculated at 632.8nm using the prism coupling method. From these results, the best Ti thickness in our conditions seems like to by 1200$\AA$~1300$\AA$.
To obtain high remnant polarization and good crystalinity of ferroelectric thin films in non-volatile memory devices, the high temperature treatment in oxygen ambient is inevitable. Severe problems that occur in this process are oxygen diffusion into substrate, oxidation of electrode and buffer layer, degradation of microstructure and so on. We made ruthenium dioxide thin film by reactive sputtering with oxygen and argon mixture atmosphere. Comparing quantitatively the core-level spectra of Ru and RuO$_2$ obtained by x-ray photoelectron spectroscopy(XPS), we found that chemical state of RuO$_2$ is very stable and of good resistance to oxygen diffusion and oxidation of adjacent layers. It opens the use of RuO$_2$ thin film as a multifunctional layer of good conducting electrode and resistive barrier for the diffusion and the oxidation. We also suggest a correct understanding of Ru 3d core-level spectrum for RuO$_2$ based on the scheme of final state screening and charge transfer satellites.
Some method was introduced to explain oxygen transfer from broth to cell during aerobic microbe cultivation. It is explained by 5 steps that how desolved oxygen can reach to cell. Among these steps film resistance was the most important factor to describe oxygen transfer. Lumped model and distributed model was introduced to explain oxygen diffusion rate and oxygen consumption rate which occurs in the microbe pellet.
In the present study, oxygen transfer process across gas-liquid interface in a Y-shape micro-channel is quantitatively visualized using the micro laser induced fluorescence (${\mu}$-LIF) technique. Diffusion coefficient of Oxygen ($D_L$) is estimated based on the experimental results and compared to its theoretical value. Tris ruthenium (II) chloride hexahydrate was used as the oxygen quenchable fluorescent dye. A light-emitting diode (LED) with wavelength of 450 nm was used as the light source and phosphorescence images of fluorescent dye were captured by a CMOS high speed camera installed on the microscope system. Water having dissolved oxygen (DO) value of 0% and pure oxygen gas were injected into the Y-shaped microchannel by using a double loading syringe pump. In-situ pixel-by-pixel calibration was carried out to obtain Stern-Volmer plots over whole flow field. Instantaneous DO concentration fields were successfully mapped according to Stern-Volmer plots and DL was calculated as $2.0675{\times}10^{-9}\;m^2/s$.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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