Homogeneous multicomponent indium gallium zinc oxide (IGZO) ceramics for transparent electrode targets are prepared from the oxides and nitrates as the source materials, and their properties are characterized. The selected compositions were In2O3:Ga2O3:ZnO = 1:1:2, 1:1:6, and 1:1:12 in mole ratio based on oxide. As revealed by X-ray diffraction analysis, calcination of the selected oxide or nitrides at 1200oC results in the formation of InGaZnO4, InGaZn3O6, and InGaZn5O8 phases. The 1:1:2, 1:1:6, and 1:1:12 oxide samples pressed in the form of discs exhibit relative densities of 96.9, 93.2, and 84.1%, respectively, after sintering at 1450oC for 12 h. The InGaZn3O6 ceramics prepared from the oxide or nitrate batches comprise large grains and exhibit homogeneous elemental distribution. Under optimized conditions, IGZO multicomponent ceramics with controlled phases, high densities, and homogeneous microstructures (grain and elemental distribution) are obtained.

We report on the effects of TiO2 doping power on the characteristics of multicomponent TiO2-ITO (TITO) electrodes prepared by a multi-target sputtering system with tilted cathode guns. Both as-deposited and annealed TITO electrodes showed linearly increased sheet resistance and resistivity with increasing TiO2 doping power. However, the TITO electrodes exhibited a fairly high optical transmittance regardless of the TiO2 doping power due to the high transparency of the TiO2. Although the annealed TITO showed much lower sheet resistance and resistivity relative to the as-deposited samples, the electrical properties of the annealed samples exhibited similar dependence on the TiO2 power to the as-deposited samples. In addition, it was found that doping of an anatase TiO2 in the ITO electrode prevented the preferred (222) orientation of the TITO electrodes. Although the TITO electrode showed higher sheet resistance and resistivity than that of the pure ITO electrode, it offers a very smooth surface and usage of a low-cost Ti element. It is thus considered a promising multicomponent transparent conducting electrode for cost-efficient flat panel displays and photovoltatics.

Al2O3 has received wide attention with established use as a catalyst and growing application in structural or functional ceramic materials. On the other hand, the boehmite (AlO(OH)) obtained by sol-gel process has exhibited a decrease in surface area during phase transformation due to a decline in surface active site at high temperature. In this work, Al2O3-CuO/ZnO (ACZ) and Al2O3-CuO/CeO (ACC) composite materials were synthesized with aluminum isopropoxide, copper (II) nitrate hemi (pentahydrate), and cerium (III) nitrate hexahydrate or zinc (II) nitrate hexahydrate. Moreover, the Span 80 as the template block copolymer was added to the ACZ/ACC composition to make nano size particles and to keep increasing the surface area. The ACZ/ACC synthesized powders were characterized by Thermogravimetry-Differential Thermal analysis (TG/DTA), X-ray Diffractometer (XRD), Field-Emmision Scanning Electron Microscope (FE-SEM), Bruner-Emmett-Teller (BET) surface analysis and thermal electrical conductivity (ZEM-2:M8/L). An enhancement of surface area with the addition to Span 80 surfactant was observed in the ACZ powders from 105 m2/g to 142 m2/g, and the ACC powders from 103 m2/g to 140 m2/g, respectively.

파장분산 분광분석기(Wavelength Dispersive Spectroscopy, WDS)는 다른 분석 방법에 비해 분해능이 좋고 측정 시간이 적게 걸리며, 또한 비용면에서 경제적이고 정량값이 실제값과 다르게 측정될 수 있다. 즉, 다성분계 박막에 있엇 X-선 발생 깊이가 작은 원소의 경우 X-선 발생 깊이가 큰 원소에 비해 조성값이 과장되어 측정된다. PZT박막의 경우에도 WDS로 측정한 조성은 박막의 두께에 따른 정확한 보정이 필요하다. 본 연구에서는 WDS를 이용하여 PZT박막의 조성을 측정할 때, 얇은 박막의 경우에도 조성을 정확하게 알아낼 수 있도록 박막의 두께에 따른 조성의 보정법을 제시하였다. 또한, 박막의 두께를 직접 측정하는 과정없이 WDS분석 결과로 얻는 각 원소들의 [ZAF]k 의 합으로부터 박막의 두께를 이론적으로 구하였으며, 이를 실험값과 비교하였다.

우리나라 화장품의 살균⋅보존제 성분은 포지티브 리스트로 관리되고 있다. 포지티브 리스트는 적절한 정량분석법이 필요하지만 아직 분석법 개발이 미비한 상황이다. 본 실험에서는 가스크로마토그래피와 불꽃이 온화검출기(GC/FID)를 이용하여 살균⋅보존제 성분 14종을 동시분석 하는 방법을 개발하였다. 분석법의 validation 결과 특이성을 확인하였고, 검량선의 직선성은 dehydroacetic acid (0.9891)를 제외한 14종에서 상관계수가 0.9997 이상으로 양호하였다. 검출한계(LOD)와 검량한계(LOQ)는 각각 0.0001 mg/mL ∼ 0.0039 mg/mL와 0.0003 mg/mL ∼ 0.0118 mg/mL로 나타났으나, dehydroacetic acid는 각각 0.0204 mg/mL, 0.0617 mg/mL로 나타났다. 반복성은 1.0% 이하로 나왔으나 dehydroacetic acid는 7.1%로 나왔다. 회수률은 96.9% ∼ 109.2% 나타났다. 본 실험방법으로 유통 중인 화장품 50건을 검사한 결과 화장품에 주로 사용되는 살균⋅보존제는 chlorophene, phenoxyethanol, benzyl alcohol, parabens 이고, 모두 배합한도 이내로 검출되었다.

붕소가 포함된 다성분계 규산염 용융체의 원자 구조를 규명하는 것은 화산의 분화 양상을 포함 한 다양한 지구화학적 과정의 원자 단위 기작을 밝히는데 중요하다. 붕소를 포함한 소듐 알루미노규 산염 용융체의 붕소 및 알루미늄 주위의 원자 환경에 관한 자세한 정보는 수용액과 핵폐기물 유리 (nuclear waste glasses)의 반응도(reactivity)에 대한 미시적인 설명을 제공한다. 본 연구에서는 붕소가 포함된 비정질 물질의 원자 구조 규명에 가장 적합한 고상 핵자기 공명 분광분석(solid-state nuclear magnetic resonance, solid-state NMR)을 이용하여 붕소의 함량이 비정질 소듐 보레이트(Na2O-B2O3)와 붕소를 포함한 다성분계 규산염 용융체[말린코아이트(malinkoite, NaBSiO4)와 네펠린(nepheline, NaAlSiO4)의 유사 이원계]의 원자 구조에 미치는 영향을 규명하였다. 비정질 소듐 보레이트의 11B MAS NMR 스펙트럼을 통해 붕소의 함량이 증가함에 따라 배위수가 3인 붕소([3]B)가 증가한다는 것 이 확인되었다. 비정질 말린코아이트와 네펠린의 유사 이원계의 11B MAS NMR 스펙트럼을 통해 XMa [= NaBSiO4/(NaBSiO4 + NaAlSiO4)]가 증가함에 따라 배위수가 4인 붕소([4]B)는 증가하는 반면 [3]B는 감소하는 것이 관찰되었다. 다성분계 용융체의 27Al MAS NMR 실험 결과, 모든 조성의 용융체에서 배위수가 4인 알루미늄([4]Al) 피크가 지배적으로 나타났다. 또한 네펠린 용융체에 붕소가 첨가되었을 때 [4]Al 피크의 폭이 크게 감소하였고, 이는 붕소의 첨가가 네펠린 용융체 내의 알루미늄 주위의 구조 적⋅위상학적 무질서도를 감소시킨다는 것을 지시한다. 붕소를 포함한 이원계 및 다성분계 비정질 물 질의 11B MAS NMR 스펙트럼으로부터 시뮬레이션을 하여 붕소의 함량에 따른 붕소 원자 환경의 상 대적인 존재비를 정량적으로 분석하였고, 이 결과는 붕소가 포함된 비정질 물질의 거시적 성질 변화 에 대한 미시적 기작의 근원을 제시할 가능성을 보여준다.