• 제목/요약/키워드: structure of crystal grains

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생체유사환경에서 성장된 아파타이트 층의 나노구조 연구 (Nanostructural Study of Apatite Film Biomimetically Grown in SBF (Simulated Body Fluid))

  • 김정;이갑호;홍순익
    • 한국재료학회지
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    • 제15권11호
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    • pp.690-696
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    • 2005
  • The ultrastructure ore of a nanostructured apatite film nucleated from solution was studied to gain insights into that of bone minerals which is the most important constituent to sustain the strength of bones. Needle-shaped apatite crystal plates with a bimodal size distribution $(\~100\;to\;\~1000 nm)$ were randomly distributed and they were found to grow parallel to the c-axis ([002]), driven by the reduction of surface energy. Between these randomly distributed needle-shaped apatite crystals which are parallel to the film, apatite crystals (20-40nm) with the normal of the grains quasi-perpendicular to the c-axis were observed. These observations suggest that the apatite film is the interwoven structure of apatite crystals with the c-axis parallel and quasi-perpendicular to the fan. In some regions, amorphous calcium phosphate, which is a precursor of apatite, was also observed. In the amorphous phase, small crystalline particle with the size of 2-3 nm were observed. These particles were quite similar, in size and shape, to those observed in the femoral trabecular bone, suggesting the nucleation of apatites by a biomimetic process in vitro is similar to that in vivo.

Effect of annealing atmosphere on the properties of chemically deposited Ag2S thin films

  • Pawar, S.M.;Shin, S.W.;Lokhande, C.D.;Kim, J.H.
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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    • pp.34.2-34.2
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    • 2009
  • The silver sulphide (Ag2S) thin films have been chemically deposited from an alkaline medium (pH 8 to 10) by using a silver nitrate and thiourea as a Ag and S ion precursor sources. Ethylene Damine tetraacetic acid (EDTA) was used as a complexing agent. The effect of annealing atmosphere such as Ar, N2+H2S and O2 on the structural, morphological and optical properties of Ag2S thin films has been studied. The annealed films were characterized by using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and optical absorption techniques for the structural, morphological, and optical properties, respectively. XRD studies reveal that the as-deposited thin films are polycrystalline with monoclinic crystal structure, is converted in to silver oxide after air annealing. The surface morphology study shows that grains are uniformly distributed over the entire surface of the substrate. Optical absorption study shows the as-deposited Ag2S thin films with band gap energy of 0.92eV and after air annealing it is found to be 2.25 eV corresponding to silver oxide thin films.

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RF 마그네트론 스퍼터링으로 퇴적시킨 바나듐 산화막의 구조적 특성에 관한 고찰 (Investigations on the Structural Properties of Vanadium Oxide Thin Films Prepared by RF Magnetron Sputtering)

  • 최용남;박재홍;최복길;최창규;권광호
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2000년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.456-459
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    • 2000
  • Thin films of vanadium oxide(V$O_x$) have been deposited by r.f. magnetron sputtering from $V_2$$O_5$ prget in gas mixture of argon and oxygen. Crystal structure, surface morphology, chemical composition and bonding properties of films in-situ annealed in $O_2$ ambient with various heat-treatment conditions are characterized through XRD, SEM, AES, RBS and FTIR measurements. The filrns annealed below 200 $^{\circ}C$are amorphous, and those annealed above 30$0^{\circ}C$ are polycrystalline. The growth of grains and the transition of vanadium oxide into the higher oxide have been obsenred with increasing the annealing temperature and time. The increase of O/V ratio with increasing the annealing temperature and time is attributed to the diffusion of oxygen and the partial filling of oxygen vacancies. It is observed that the oxygen atoms located on the V-0 plane of $V_2$$O_5$ layer participate more readily in the oxidation process.

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Syntheses and Properties of the High-Tc Superconductive Bi_{2-x}Mo_xSr_2Ca_2Cu_3O_y$ System

  • Keu Hong Kim;Jong Tae Lim;Seung Koo Cho;Byoung Chan Kwak;Don Kim;Jae Shi Choi
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제11권1호
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    • pp.25-28
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    • 1990
  • The superconducting properties have been studied for high-Tc superconductors of the $Bi_{2-x}Mo_xSr_2Ca_2Cu_3O_y$ system (x = 0.03-0.30). The crystal structure is pseudo tetragonal with the average lattice parameters a = 5.38 ${\AA}$, b = 5.44 ${\AA}$ and c = 30.6 ${\AA}$. All samples exhibit superconductivity with Tc offset at 79 K and Tc onset at 90-115 K. The Tc onset point decreases with increasing x, but the Tc offset points are nearly the same for all samples. Scanning electron micrographs show a special growth behavior of the grains with a plate shape. It is suggested that the decrease in Tc onset points with substitution of Mo for Bi is due to the decrease in lattice parameters and to the p-orbital of Mo. It is concluded that Mo does not play a crucial role in the superconducting transition of the $Bi_2Sr_2Ca_2Cu_3O_y$ system.

불순물 첨가에 따른 PSS-PT-PZ 세라믹의 유전 및 압전특성 (Dielectric and Piezoelectric Properties of PSS-PT-PZ Ceramics with the Addition of Dopant)

  • 강정민;이성갑;이상헌;배선기;이영희
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 추계학술대회 논문집 Vol.16
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    • pp.296-299
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    • 2003
  • In this paper, $0.10Pb(Sb_{1/2}Sn_{1/2})O_3-0.25PbTiO_3-0.65PbZrO_3$ ceramics were fabricated by the mixed-oxide method. The sintering temperature and time were $1230^{\circ}C$ and 2[hr], respectively. The structural, dielectric and piezoelectric properties with addition of NiO were studied. The crystal structure of a specimen was rhombohedral. As a result of SEM, the average grain size were decreased with increasing the contents of NiO. But the grains of the specimens doped with 0.4wt% NiO were increased, due to deposits of excess NiO at grain boundaries in the liquid phase. Relative dielectric constant and dielectric loss of the specimen doped with 0.1wt% NiO were 701 and 0.026, respectively.

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$Y-2BaCuO_5$기판과 ($BaCuO_2+CuO$) 분말의 확산법에 의한 $YBa_2Cu_3O_{7-\delta}$ 후막 연구 (A study of $YBa_2Cu_3O_{7-\delta}$ Thick Films by a Diffusion Process Between $Y-2BaCuO_5$ Substrate and ($BaCuO_2+CuO$))

  • 조동언;임성훈;한태희;한병선
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1998년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.351-354
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    • 1998
  • The formation of the $YBa_2Cu_30_{7_\delta}$(Y123) thick films has been investigated by a surface diffusion Imcess between $3BaCu0_2$+2CuO composite coating powder and a $Y_2BaCuO_5$(Y211). This reaction has been studied in the temperature of $930^{\circ}C$ and $940^{\circ}C$ for 2h to 10h in an oxygen atmosphere. The Y211 substrates becomes covered by co-precipitation of Y123 grains and CuO inclusions. X-ray diflractotnctn. revealed that the lager consisted of an orthorhombic crystal structure. The maximum Jc of $400A/\textrm{cm}^2$ is abtained when the specimen was heat-treated at $930^{\circ}C$ for 6h on the Y211 substrate.

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${CH_4}-{H_2}-{N_2}$ 기체계에서 MW-PACVD를 이용한 결정상 합성 (Synthesis of Crystalline film from ${CH_4}-{H_2}-{N_2}$ gases with MW-PACVD)

  • 김도근;백영준;성태연
    • 한국재료학회지
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    • 제10권9호
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    • pp.648-655
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    • 2000
  • 다이아몬드 합성 조건에서 질소 첨가량은 0%에서 95%까지 변화하였을 때의 합성 거동을 조사하였다. 질소 첨가량이 증가함에 따라 합성된 상은 {100} 성장면으로 이루어진 다이아몬드 막에서 고유의 결정면이 사라지고 나조 크기의 결정들로 이루어진 다이아몬 막으로 변화하였다. 심지어 수소가 없어 메탄과 질소만의 경우에서도 다이아몬드 막 합성이 가능함을 보여주었다. 또한 다이아몬드 구조를 갖는 개별적 입자의 형태는 30%∼80% 질소 첨가범위에서 정팔면체의 결정모양을 가졌고, 이 범위에서 기판온도가 증가함에 따라 육방정 모양의 새로운 결정상을 관찰하였다. 다이아몬드 막의 경우 질소, 첨가량에 무관하게 질소 혼입향은 측정되지 않을 만큼 적었지만, 육방정 결정상은 Si, C 그리고 N으로 이루어진 SiCN화합물임을 확인하였다.

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열간가압소결에 의한 SiC-AIN 고용체의 상 및 미세구조 (Phase and microstructure of hot-pressed SiC-AlN solid solutions)

  • Chang-Sung Lim;Chang-Sam Kim;Deock-Soo Cheong
    • 한국결정성장학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.238-246
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    • 1996
  • $\beta$-SiC와 AIN의 혼합분말로부터 열간가압소결에 의하여 고밀도의 SiC-AIN 고용체가 $1870^{\circ}C$에서 $2030^{\circ}C$ 사이의 온도범위에서 제조되어졌다. 온도와 SiC/AIN의 비 및 seed의 존재에 따라 AIN과 $\beta$-SiC(3C) 분말의 반응은 2 H (wurzite) 구조로의 전이를 나타내었다. 결정상들은 SiC-rich 및 AIN-rich 고용체로 구성되었다. $2030^{\circ}C$, 1시간에서 5 wt%의 $\alpha$-SiC seed를 첨가한 50 % AIN/50% SiC의 조성에 대하여 완전한 고용체가 얻어졌으며, 미세구조가 비교적 균일한 2 H상의 결정립 크기를 가지고균일한 성장경향을 나타내었다. SiC-AIN 고용체에 있어서 $\alpha$-SiC seed의 변수가 전이기구 및 결정립의 크기와 모양을 비롯한 결정립 크기의 분포, 조성의 불균일성과 구조적 결함 등에 영향을 미칠 수 있었다.

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용액성장법(Solution growth technique)에 의한 ZnS nano 입자 박막성장 및 구조적, 광학적 특성 (Growth of ZnS nanocluster thin films by growth technique and investigation of structural and optical properties)

  • 이종원;임상철;곽만석;박인용;김선태;최용대
    • 한국결정성장학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.199-204
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    • 2000
  • 본 연구에서는 청색 발광다이오드, 광전모듈레이터, 태양전지의 창문층 등의 광범위한 응용분야를 갖는 ZnS를 용액 성장법에 의해 nanometer 사이즈의 입자로 구성된 박막의 형태로 슬라이드 유리기판에 성장하고 구조적, 광학적 특성을 분석하고, 이 결과를 토대로 ZnS박막의 양자사이즈효과에 대해 연구하였다. 성장조건에 관련된 인자는 precursor 용액의 농도, 성장온도, 암모니아 용액의 농도, 성장시간 등이었다. X-선 회절분석 결과, 본 연구에서 용액성장법으로 성장한 ZnS박막은 cubic 구조($\beta$-ZnS)를 가졌다. 성장온도가 $75^{\circ}C$일 때 막의 표면상태가 가장 양호했으며 입자사이즈의 균일도도 가장 우수했다 광에너지 변화에 따른 광투과도 측정 결과, 본 연구의 ZnS 시료는 성장조건을 조절함에 따라 에너지밴드갭이 3.69 eV~3.91 eV까지 조절 할 수 있었고, 이는 벌크 ZnS의 에너지밴드갭인 3.65 eV보다 훨씬 높은 수치로서 양자사이즈효과에 의한 blue-shift 현상이 용액성장법으로 합성된 ZnS에서 큰 폭으로 나타남을 알 수 있었다. 그리고 photoluminescence(PL)측정 결과, ZnS 입자의 미세성으로 인한 입자 표면준위의 영향으로 PL 피크가 에너지밴드갭보다 훨씬 적은 에너지 영역에서 발생했다. 특히 PL피크의 위치가 입자사이즈와 막두께에 따라 shift했는데, 이는 용액성장법으로 성장한 ZnS의 경우 본 연구에서 최초로 보고되는 것이다.

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Ba-ferrite 박막의 제조 및 자기적 특성에 관한 연구 (The Preparation and Magnetic Properties in Ba-ferrite Film)

  • 서정철;김대성;하태양;이재광
    • 한국자기학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.64-69
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    • 2003
  • Si 기판 위에 $\alpha$-Fe$_2$O$_3$을 하지층으로 하는 Ba-ferrite 박막을 pulsed laser deposition system으로 제조하여 결정학적 및 자기적 성질을 X선 회절, SEM, Mossbauer 분광법 및 VSM을 사용하여 연구하였다. $\alpha$-Fe$_2$O$_3$박막은 Si 기판위에 PLD를 이용하여 기판온도 400 $^{\circ}C$, 산소압력 0.1 Torr로 5분간 증착 하였고 그 위에 두께를 달리하여 Ba-ferrite 박막을 제조하였다. Ba-ferrite 결정은 가늘고 긴 모양의 결정립들로 형성되었으며 두께에 따라 그 모양과 상태가 변화하였다. Mossbauer 분광법으로부터 Ba-ferrite 결정내의 Fe 원자의 스핀 방향은 두께가 얇을수록 하지층의 영향으로 기판에 수직으로 정렬하려는 경향을 보이고 있음을 확인하였다. 자기이력곡선의 각형비 역시 두께가 얇을수록 더 크며 이러한 특성은 수평에 비하여 수직의 경우가 더 강하게 나타났다. 보자력 역시 같은 경향을 보이나 포화자화의 값은 수평의 경우에 더 큰 값을 나타내었다. 결정구조는 Magnetoplumbite로서 두께가 작아질수록 결정상수 $\alpha$는 감소하고 c는 증가하는 경향을 보였다.