We have grown Mn-doped $Bi_2Se_3$ and $Sb_2Se_3$ single crystals using the temperature gradient solidification method. We report on the structural and magnetic propertis of Mn-doped $Bi_2Se_3$ and $Sb_2Se_3$ compound semi-conductors. The lattice constants of several percent Mn-doped $Bi_2Se_3$ and $Sb_2Se_3$ were slightly smaller than those of the un-doped samples due to the smaller Mn atomic radius ($1.40 {\AA}$) than those of Bi ($1.60 {\AA}$) and Sb ($1.45 {\AA}$). Mn-doped $Bi_2Se_3$ and $Sb_2Se_3$ showed spin glass and paramagnetic properties, respectively.
To understand the effects of Cd substitution for Cu, $(Pb_{0.5}Cu_{0.5-x}Cd_x)Sr_2(Ca_{0.7}Y_{0.3})Cu_2O_z$ (x = 0 ~ 0.5) compounds were synthesized and the structural and superconducting properties of the compounds were characterized. Resistivity data revealed that superconducting transition temperature rises initially up to x = 0.25 and then decreases as the Cd doping content increases. Room-temperature thermoelectric power decreases at first up to x = 0.25 and then increases with higher Cd doping content, indicating that the change in $T_c$ is mainly caused by the change in the hole concentration on the superconducting planes by the Cd doping. The non-monotonic dependence of the lattice parameters and the transition temperature with Cd doping content is discussed in connection with the possible formation of $Pb^{+2}$ ions and the removal of excess oxygen caused by Cd substitution in the charge reservoir layer. A correlation between transition temperature and c/a lattice parameter ratio was observed for the $(Pb_{0.5}Cu_{0.5-x}Cd_x)Sr_2(Ca_{0.7}Y_{0.3})Cu_2O_z$ system.
Cadmium-doped indium sesquioxide systems with a variety of CdO mol % were prepared to investigate the effect of doping on the electrical properties of indium sesquioxide. The electrical conductivities of pure $In_2O_3$ and Cd-doped $In_2O_3$ systems were measured in the temperature range from 25 to $1200^{\circ}C$ and $P_O_2$ range from $10^{-7}$ to $10^{-1}$ atm, and the thermoelectric power was measured in the same temperature range. The electrical conductivity and thermopower decreased with increasing CdO mol % indicating that all the samples are n-type semiconductors. The electrical conductivities of pure $In_2O_3$ and lightly doped $In_2O_3$ were considerably affected by the chemisorption $O_2$ at temperatures of 400 to $560^{\circ}C$ and then gaseous oxygen was reversibly chemisorbed at the temperature. The predominant defects in $In_2O_3$ are believed to be triply-charged interstitial indiums at temperatures above $560^{\circ}C$ and oxygen vacancies below $560^{\circ}C$. In Cd-doped $In_2O_3$ systems, cadmium acts as an electron acceptor and inhibits the transfer of lattice indium to interstitial sites, which give rise to the decrease of the electrical conductivity.
The effect of Co additive on the electrical properties of Fe-Si alloys prepared by a RF inductive furnace was investigated. The electrical conductivity and Seebeck coefficient were measured as a function of the temperature under an Ar atmosphere to evaluate their applicability to thermoelectric energy conversion. The electrical conductivity of the specimens increased as the temperature increased, showing typical semiconducting behavior. The electrical conductivity of Co-doped specimens was higher than that of undoped specimens and increased slightly as the amount of Co additive increased. This is most likely due to the difference in the carrier concentration and the amount of residual metallic phase ${\varepsilon}$-FeSi (The ${\varepsilon}$-FeSi was detected in spite of an annealing treatment of 100 h at $830^{\circ}C$). Additionally, metallic conduction increased slightly as the amount of Co additive increased. On the other hand, Co-doped specimens showed a lower Seebeck coefficient due to the metallic phase. The power factor of Co-doped specimens was higher than that of undoped specimens. This would be affected more by the electrical conductivity compared to the Seebeck coefficient.
증착공정 및 환원분위기 열처리가 p형 Sb-Te 박막의 열전특성에 미치는 영향을 연구하였다. $Sb_2Te_3$ 잉곳을 분쇄한 분말을 증착원으로 사용하여 형성한 박막은 $2.71{\times}10^{-4}W/m-K^2$, Sb와 Te 혼합분말을 증착원으로 사용하여 형성한 박막은 $0.12{\times}10^{-4}W/m-K^2$, Sb와 Te의 동시 증착으로 제조한 박막은 $0.73{\times}10^{-4}W/m-K^2$의 출력인자를 나타내었다. $300^{\circ}C$에서 2시간 유지하는 환원분위기 열처리에 의해 $Sb_2Te_3$ 잉곳을 분쇄한 분말을 증착원으로 사용하여 형성한 박막의 출력인자가 $24.1{\times}10^{-4}W/m-K^2$로 향상되었으며, Sb와 Te의 동시증착으로 제조한 박막의 출력인자는 $40.2{\times}10^{-4}W/m-K^2$로 크게 향상되었다.
석탄화력발전소에서 발생되는 부산물인 석탄회중 비정제 플라이애시 및 바텀애시는 해안에 건설된 회처리장에 매립처분되고 있는 실정이다. 산업의 발전과 함께 전력소비량의 증대로 석탄회의 발생량은 점차 증대하고 있으며, 이로 인해 매립지의 부족과 신규건설에 따른 환경문제의 대두로 매립회의 활용필요성은 커지고 있는 상황이다. 본 연구에서는 발전소 매립지 매립회의 활용성을 증대시키기 위해 매립지 별 매립회의 기초물성을 비교분석하였다. 연구결과, 매립지 별로 매립회의 특성이 다르므로 용도별 특성을 구별하여 적용할 필요가 있는 것으로 나타났다. 특히, 콘크리트용 골재로서 적용할 경우 흡수율의 변동에 따른 품질의 특성이 매우 다르기 때문에 매립회에 대한 전체적인 비교검토가 필요한 것으로 나타났다. 염분함유량을 검토한 결과 2회이상의 세척과정을 통하면, 콘크리트용 골재로서의 적용이 가능한 것으로 나타났다.
The objective of this study is to present engineering properties required in use of co-mixtures of fly ash and WFS(Waste Foundry Sand)'s, which are Presently used as fill or (lovable backfill. The fly ash, generated at the Tae-An thermoelectric power plant was used in this research and was classified as Class F. Green Sand, Furane Sand, and Coated Sand, which had been used at a foundry located in Pusan, were used. Laboratory experiments were peformed to obtain the physical properties of the co-mixture of fly ash and WFS. The range of permeability for all the co-mixtures was from 3.0×10/sup -3/㎝/s to 6.0×10/sup -5/㎝/s. The unconfined strength of the 7-day cured specimens composed of Green Sand reached 94% of that of 28-day cured specimens but for the 7-day cured specimens composed of, respectively, Furnace Sand and Coated Sand, only 64% and 66% of the strength of the 28-day cured specimens were reached. Results of the consolidated-untrained triaxial test showed that the specimens composed of Furnace Sand showed a distinct increase of the internal friction angle, while the other specimens showed negligible increase. In the case of 28-day cured specimens, specimens composed of Furnace Sand showed an internal friction angle of 41.8°, while specimens of Green and Coated Sand showed those of 33.5° and 35.0°, respectively. From the shrinkage test, the shrinkage ratios of all specimens did not exceed 0.25%.
Semiconductor nanowires are essential building blocks for various nanotechnologies including energy conversion, optoelectronics, and thermoelectric devices. Bottom-up synthetic approach utilizing metal catalyst and vapor phase precursor molecules (i.e., vapor - liquid - solid (VLS) method) is widely employed to grow semiconductor nanowires. Al has received attention as growth catalyst since it is free from contamination issue of Si nanowire leading to the deterioration of electrical properties. Al-catalyzed Si nanowire growth, however, unlike Au-Si system, has relatively narrow window for stable growth, showing highly tapered sidewall structure at high temperature condition. Although surface chemistry is generally known for its role on the crystal growth, it is still unclear how surface adsorbates such as hydrogen atoms and the nanowire sidewall morphology interrelate in VLS growth. Here, we use real-time in situ infrared spectroscopy to confirm the presence of surface hydrogen atoms chemisorbed on Si nanowire sidewalls grown from Al catalyst and demonstrate they are necessary to prevent unwanted tapering of nanowire. We analyze the surface coverage of hydrogen atoms quantitatively via comparison of Si-H vibration modes measured during growth with those obtained from postgrowth measurement. Our findings suggest that the surface adsorbed hydrogen plays a critical role in preventing nanowire sidewall tapering and provide new insights for the role of surface chemistry in VLS growth.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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