• 제목/요약/키워드: small angle neutron scattering (SANS)

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나노구조 분석을 위한 하나로 40m 소각중성자산란장치 개발 (Development of the 40m SANS Instrument at HANARO for Nanostructure Characterization)

  • 최성민;김태환;이지환;한영수;이창희
    • 한국진공학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.126-131
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    • 2005
  • 소각중성자산란 (Small-angle neutron scattering, SANS)은 물질의 내부 나노구조 분석에 매우 중요한 실험방법론이다. 본 논문에서는 30MW HANARO 연구용 원자로의 냉중성자 연구시설에 설치하기 위하여 한국과학기술원과 한국원자력연구소가 공동으로 개발 중인 40m SANS장치의 개념설계 결과를 보고한다. 장치의 설계 최적화를 위한 전산모사를 수행하였으며, 이를 바탕으로 40m SANS 장치의 주요설계 인자를 결정하였다. 40m SANS 장치의 가능한 Q-range는 $0.0005\;\AA^{-1}-1.0\AA^{-1}$ 이며, 이는 세계 최고 수준의 SANS Q-range에 해당된다. 각 Q-range에 따른 시료위치에서의 중성자 속을 계산하였으며 전산모사에 사용된 냉중성자원이 구현될 시 세계적 수준의 값을 얻을 수 있을 것으로 예상된다.

Quantitative Analysis of ″Polymer-Balls″ in Aqueous Solutions by Small-Angle Neutron Scattering

  • Shibayama, Mitsuhiro;Okabe, Satoshi;Nagao, Michihiro;Sugihara, Shinji;Aoshima, Sadahito;Harada, Tamotsu;Matsuoka, Hideki
    • Macromolecular Research
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    • 제10권6호
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    • pp.311-317
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    • 2002
  • The quantitative analysis of polymer micelles consisting of amphiphilic block copolymers was carried out by small-angle neutron scattering (SANS). The block copolymers, made of poly(2-ethoxyethyl vinyl ether-b-2-hydroxyethyl vinyl ether)(poly(EOVE-b-HOVE)), exhibited a sharp morphological transition from a homogeneous solution to a micelle structure with increasing temperature. This transition is accompanied by a formation of spherical domains of poly(EOVE) with a radius around 200 $\AA$. The variations of the size and its distribution of the domains were investigated as a function of polymer concentration and temperature. The validity of SANS analysis, including the wavelength- and incident-beam-smearing effects of the SANS instrument, was examined with a pre-calibrated polystyrene latex.

3가 크롬 박막 내의 극미세 결함 측정을 위한 중성자 소각 산란법의 적용 (Application of Small Angle Neutron Scattering to Determine Nano-size Cracks in Trivlent Chromium Layers)

  • 최용
    • 한국표면공학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.175-178
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    • 2004
  • The size and number of nano-size defects of thin trivalent chrome layers were determined by small angle neutron scattering (SANS) without breaking the thin chrome layers. Most of defect size of the trivalent chromium prepared in this test conditions is in the range of about 40nm. The number of nano-size defects less than about 40nm of the trivalent chromium layer increases with plating voltage at constant current density From this study, SANS is proved as one of useful techniques to evaluate nano-size defects of thin film layer.

중성자 산란을 이용한 나노기공 측정

  • 최성민;이지환;조성민
    • 한국결정학회:학술대회논문집
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    • 한국결정학회 2002년도 정기총회 및 추계학술연구발표회
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    • pp.51-51
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    • 2002
  • 나노기공물질은 특정 기반물질(matrix) 내부에 대략 나노미터크기의 기공을 함유하고 있는 물질이며 나노기공물질의 특성은 기반물질의 특성과 더불어 기공의 형태, 크기, 분포에 의해서 결정된다. 나노기공물질의 기공에 대한 정보를 측정하는 방법으로는 TEM, 흡착법, FE-SEM과 더불어 중성자 또는 X-ray 빔의 산란을 이용하는 소각중성자산란 (Small-Angle Neutron Scatering, SANS), 소각 X-ray 산란 (Small-Angle X-ray Scattering, SAXS), 중성자반사율측정 (Neutron Relfectimetry, NR), X-ray 반사율측정 (X-Ray Reflectometry, XRR) 등이 사용되고 있다. 본 발표는 대략 1 nm - 100 nm 영역의 bulk 구조와 층상구조를 측정할 수 있는 소각 중성자 산란과 중성자 반사율 측정기법을 이용한 나노기공 측정기술을 다룬다.

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수용액 내 폴리스티렌-폴리에틸옥사이드 이중블록공중합체 미셀 구조에 대한 소각중성자산란 연구 (Small-Angle Neutron Scattering Study of the Structure of Micelles Formed by a Polystyrene-Poly(ethylene oxide) Diblock Copolymer in Aqueous Solution)

  • 강병욱;최미주;황규희;이광희;진병석
    • 폴리머
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    • 제33권5호
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    • pp.485-489
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    • 2009
  • 중수소화 폴리스티렌-폴리에틸렌옥사이드 이중블록공중합체(dPS-PEO)로 형성된 미셀의 구조에 대한 온도 의존성을 소각중성자산란(SANS)을 이용하여 조사하였다. SANS 데이터는 코어-쉘 모델의 form factor와 hard-sphere structure factor를 결합하여 분석하였으며, 산란 곡선 맞춤을 이용하여 미셀 응집수와 코로나 반경을 구하였다. 온도가 $25^{\circ}C$에서 $45^{\circ}C$로 증가함에 따라서 미셀 응집수는 229에서 240으로 변화하였으며, 이로 인해 코어 반경이 증가하였다. 그러나, 미셀의 쉘 두께는 6.2 nm에서 5.8 nm로 감소하였다. 이러한 구조적 변화는 온도 증가에 따라서 PEO 블록의 소수성이 증가함으로써 코로나 내의 친수성 그룹 당 수화 부피가 감소하였기 때문이다.

중성자 소각 산란(Small Angle Neutron Scattering)을 이용한 모델 고분자 미셀의 구조 분석 (Structure analysis of polymeric micelles using SANS)

  • 태기융
    • 한국진공학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.115-118
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    • 2005
  • 모델 고분자 미셀(서로 결합하거나, 결합하지 않는 두 경우)의 구조를 분석하기 위해 중성자 소각 산란(small angle neutron scattering)법을 이용하였다. 소수성 결합체의 응집수와 농도의 증가에 따른 정렬상태의 변화를 폴리에틸렌글라이콜(PEG, 6 K나 10 K고몰 분자량) 끝에 불화알킬그룹(pefluoroalkyl groups $(-(CH_2)_2C_OnF_{2n+1}$, (n = 6, 8,혹은 10)이 붙은 고분자용액을 이용하여 분석하였다. 결합체의 응집수는 소수성 말단기의 길이에 의해서만 주로 결정이 되고, 고분자의 농도나 온도에 의해 영향을 받지 않는다. 또한, 서로 결합하는 고분자 미셀과, 서로 결합하지 않는 고분자 미셀간에도 결합수에는 차이가 없다. 이러한 모델계는 농도가 증가함에 따라서 체심 입방구조로 정렬된다.

Hexagonal to Cubic Phase Transition in the $D_2O$-Induced Reverse Micellar Solution of a PEO-b-PPO-b-PEO Block Copolymer

  • Kim, Do-Hyun;Ko, Yoon-Soo;Kwon, Yong-Ku
    • Macromolecular Research
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    • 제16권1호
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    • pp.62-65
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    • 2008
  • The morphology of the $D_2O$-induced reverse micellar structure of an amphiphilic block copolymer of poly( ethylene oxide )-b-poly(propylene oxide )-b-poly( ethylene oxide )($EO_{76}PO_{29}EO_{76}$) was investigated in hydrophobic media by small angle neutron scattering (SANS). Increasing $D_2O$ in the styrene/divinylbenzene solution of $EO_{76}PO_{29}EO_{76}$ led to a change in morphology of the reverse micelles from a short range ordered molecular aggregate to a hexagonally arranged micelle, and further to a spherical micelle.

Phase Behavior of a PEO-PPO-PEO Triblock Copolymer in Aqueous Solutions: Two Gelation Mechanisms

  • Park, Moon-Jeong;Kookheon Char;Kim, Hong-Doo;Lee, Chang-Hee;Seong, Baek-Seok;Han, Young-Soo
    • Macromolecular Research
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    • 제10권6호
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    • pp.325-331
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    • 2002
  • Phase behavior of a PEO-PPO-PEO (Pluronic P103) triblock copolymer in water is investigated using small-angle neutron scattering (SANS), small-angle X-ray scattering (SAXS), dynamic light scattering (DLS) and rheology. Pluronic P103 shows apparent two gel states in different temperature regions. The first sol-to-gel transition at a lower temperature (i.e., the hard gel I state) turns out to be the hexagonal microphase as evidenced by the combined SANS and SAXS and the frequency dependence of both G′ and G" in rheology. In contrast to the hard gel I, the second sol-to-gel transition (i. e., the hard gel II state) at a higher temperature represents the block copolymer micelles in somewhat disordered state rather than the ordered state seen in the hard gel I. Moreover, turbidity change depending only on the temperature with four distinct regions is observed and the large aggregates with size larger than 5,000 nm are detected with DLS in the turbid solution region. Based upon the present study, two different gelation mechanisms for aqueous PEO-PPO-PEO triblock copolymer solutions are proposed.

Control of Block Copolymer Microdomain: In-Situ and Real-Time SANS Studies of Polymerization-Induced Self-assembly of Block Copolymer Microdomain Structure

  • Koizumi, Satoshi;Yamauchi, Kazuhiro;Hasegawa, Hirokazu;Tanaka, Hirokazu;Motokawa, Ryuhei;Hashimoto, Takeji
    • 한국고분자학회:학술대회논문집
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    • 한국고분자학회 2006년도 IUPAC International Symposium on Advanced Polymers for Emerging Technologies
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    • pp.71-72
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    • 2006
  • We investigated a simultaneous living anionic polymerization process of isoprene (I) and 4styrene-d_8$ (S) in $benzene-d_6$ as a solvent with sec-buthyllithium as an initiator into polyisoprene(PI)-block-poly($styrene-d_8$)(PS) and the polymerization-induced molecular self-assembling process. This process was observed in-situ by time-resolved small-angle neutron scattering (SANS) experiment. The SANS profiles measured exhibited three time regions, where (i) the selective growth of PI chains occurs; (ii) the living chain ends switch from isoprenyllithium to styryllithium, and (iii) the SANS exhibited the polymerization induced disorder-to-order transition and order-to-order transition.

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