보고서 정보
주관연구기관 |
한국기초과학지원연구원 Korea Basic Science Institute |
연구책임자 |
김진규
|
참여연구자 |
김영민
,
정종만
,
유승조
,
김창연
|
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
|
발행년월 | 2015-01 |
주관부처 |
미래창조과학부 KA |
사업 관리 기관 |
한국기초과학지원연구원 Korea Basic Science Institute |
등록번호 |
TRKO201500000401 |
DB 구축일자 |
2015-04-18
|
초록
▼
Ⅳ. 연구개발결과
본 연구 개발의 최종 목표는 투과전자현미경내에서 시료의 방위를 자동으로 조정할 수 있는 첨단 요소기술 장치인 “시료방위네비게이터”를 개발하여 X-ray, neutron 등에서 분석이 불가능한 나노구조 재료의 3차원 이미징 (원자구조, 전자회절 등)의 최적화를 구현하는 것으로 본 연구과제의 수행을 통해 이에 대한 실질적인 완성품을 제작하였고 초고전압 투과전자현미경에 설치하였다. 따라서 본 완성품을 투과전자현미경 분석에 활용함으로써 나노구조재료 (나노입자, 나노선, 층상구조등)의 3차원 이미징 분석 기술
Ⅳ. 연구개발결과
본 연구 개발의 최종 목표는 투과전자현미경내에서 시료의 방위를 자동으로 조정할 수 있는 첨단 요소기술 장치인 “시료방위네비게이터”를 개발하여 X-ray, neutron 등에서 분석이 불가능한 나노구조 재료의 3차원 이미징 (원자구조, 전자회절 등)의 최적화를 구현하는 것으로 본 연구과제의 수행을 통해 이에 대한 실질적인 완성품을 제작하였고 초고전압 투과전자현미경에 설치하였다. 따라서 본 완성품을 투과전자현미경 분석에 활용함으로써 나노구조재료 (나노입자, 나노선, 층상구조등)의 3차원 이미징 분석 기술 개발에 활용하는 것이 용이하게 되었다. 본 사업의 결과로서 도출된 결과는 아래와 같다.
1) 시료방위네비게이터 개념 설계 및 시제품 제작
초고전압투과전자현미경에 적용이 가능한 시료방위네비게이터의 개발을 위해 장비의 주요 파라메터(고니오미터, 시료홀더)의 특성 파악을 통해 외부에서 시료 방위를 조절이 가능하도록 개념 설계를 한 후, 장비 제조사의 엔지니어의 장비 안정성을 검토를 통해 시제품 제작을 완료하였다. 또한, 개발 결과의 특허 출원을 통해 지적재산권을 확보하였으며 향후 투과전자현미경의 개발과 관련하여 기반 기술로 활용할 수 있으며, 국내 관련 업체의 기술이전을 통해 기술력을 전파할 예정이다.
2) 활용기술 개발
투과전자현미경을 활용하여 나노 복합체의 3차원 이미징을 하기 위한 분석법으로는 3차원 전자회절을 활용하는 방법과 3차원적 원자구조 이미징을 활용하는 방법이 있다. 본 연구 개발에서는 초고전압투과전자현미경의 강점인 3차원적 원자구조 이미징의 활용기술에 중점을 두고 개발하였으며, 최근에 도입된 수차보정전자현미경에서 적용이 가능한 3차원 전자회절 이미징을 위해 소프트웨어 방식을 분석기술을 도입하여 활용이 가능하도록 하였다. 더불어 나노 수준에서 기능성 나노 복합체의 3차원적 분석이 가능한 진보된 전자토모그래피 기법을 확보하여 공동연구지원에 활용하였다.
3) 정량적 산출 결과
본 연구 개발을 통해 도출된 결과물은 국내‧외 학술발표 및 논문, 특허 출원을 통해 공개되었으며, 주요 내용은 아래와 같다.
• PCT 출원: 1건
- 정종만, 김진규, 유승조, 천성식, 원종한, 투과전자현미경에서의 3차원 이미징을 위한 시료스테이지 및 시료 홀더의 정밀제어장치, (PCT/KR2013/007700)
• SCI 논문 투고: 1건
- SJ Yoo, JH Lee, CY Kim, CH Kim, JW Shin, HS Kim, JG Kim*, Direct observation of the crystal structure changes in the MgxZn1-xO alloy system, Thin Solid Films, Submitted
• SCI 논문 발표: 7건
- JK Lee, S Lee, YI Kim, JG Kim, KI Lee, Structure of multi-wall carbon nanotubes: AA’stacked graphene helices, Appl. Phys. Lett., 102, 161911, 2013.
- SY Chung, YM Kim, SY Choi, JG Kim, Real-time observation of crystal evaporation in a metal phosphate at high temperature, J. Am. Chem. Soc., 135, 7811-7814, 2013.
- SJ Yoo, CY Kim, JW Shin, SG Lee, JM Jeong, YJ Kim, SH Lee, JG Kim*, Characterization of an amorphous carbon film covering a Mo grid during in situ heating TEM study, Mater. Charact., 78, 31-36, 2013.
- JH Shim, CY Kim, SW Cho, A Missiul, JG Kim, Y J Ahn, S Lee, Effects of heat treatment atmosphere on electochemical performances of Ni-rich mixed-metal oxide (LiNi0.80Co0.15Mn0.05O2) as a cathode material for lithium ion battery, Electrochimica Acta, 138, 15-21, 2014.
- X Mao, JG Kim, J Han HS Jung, SG Lee, N A Kotov, J Lee, Phase pure FeSex (x=1,2) nanoparticles with one- and two-photon luminescence, J. Am. Chem. Soc., 136, 7189-7192, 2014.
- J W Shin, HY Jeong, SJ Yoo, SH Lee, JH Han, JY Lee, JS Ahn, CY Park, KW Park, YT Lee, JG Kim*, TW Kim*, Atomic variations in digital alloy InGaP/InGaAlP multiple quantum wells due to thermal treatment, Jpn. J. Appl. Phys., 53, 115201, 2014.
- YH Lee, KB Kim, JG Kim, K Park, WB Im, YI Kim, Crystallographic study of Cu(In1-xGax)Se2 solar cell module via structural refinement, JNO, 8, 1-4, 2013.
• 국제 학술발표: 2건
- JG Kim*, SJ Yoo, JH Lee, CY Kim, Direct observation of crystal structure changes on the MgZnO thin film, ICAST, Daejeon, Korea, Nov. 11, 2014.
- SJ Yoo, JH Lee, CY Kim, HS Kim, JG Kim*, Direct observation of phase changes of MgZnO thin film in in-situ heating TEM study, IMC, Praha, Czech., Sep. 10, 2014.
• 국제 학술발표: 2건
- 유승조, 이지현, 김창연, 이상길, 김수정, 김환욱, 김진규*, Direct observation of crystal structure of MgZnO thin film by the in situ heating TEM study, ENGE, 광주 김대중컨벤션 센터, Oct. 25, 2013.
- 유승조, 김창연, 신재원, 이상길, 정종만, 김윤중, 이석훈, 김진규*, Characterization of an amorphous carbon film covering a Mo grid during in situ heating TEM study, 한국현미경학회 춘계학술대회, 연세대학교 공학원, Jun. 13, 2013.
- 이지현, 김창연, 이상길, 김진규*, 3D structure analysis of CIGS solar cell using FIB, 한국현미경학회 추계학술대회, 고려대학교 의과대학, Nov. 22, 2012.
Abstract
▼
III. Results
In this research project, we have developed successfully the sample orientation navigator and applied the several structure analysis of nano-structured materials. Especially, we have a patent application for the device of sample orientation navigator. Also, the device was success
III. Results
In this research project, we have developed successfully the sample orientation navigator and applied the several structure analysis of nano-structured materials. Especially, we have a patent application for the device of sample orientation navigator. Also, the device was successfully applied to study the functional nano materials (FeSe) and in situ experiment of carbon materials. we expect that this useful device can be contributed to the increase of HVEM application field and regarded as key elemental technique for further development of electron microscope.
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 제출문 ... 2
- 요약문 ... 3
- SUMMARY ... 8
- 목차 ... 10
- 제1장 연구개발과제의 개요 ... 11
- 제1절 연구개발의 목적 및 필요성 ... 11
- 제2절 연구개발의 내용 및 범위 ... 11
- 제3절 연구개발의 체계 및 방법 ... 13
- 제4절 연구개발 결과의 기대효과 ... 15
- 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 16
- 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 19
- 제1절 시료방위네비게이터의 개념 설계 ... 19
- 1. 정밀제어장치 ... 19
- 제2절 시료방위네비게이터의 시제품 제작 ... 26
- 2.1. 방위 관계 분석 프로그램 도입 ... 26
- 2.2. 시제품 제작 ... 30
- 제3절 시료방위네비게이터의 활용기술 개발 ... 36
- 3.1. 시료방위네비게이터를 이용한 직접 가열 실험에서의 나노입자의 분석 ... 36
- 3.2. 시료방위네비게이터를 이용한 전자토모그래피 분석 ... 47
- 3.3. 시료방위네비게이터를 이용한 박막 시료의 분석 ... 55
- 3.4. 투과전자현미경 장치의 시료방위네이게이터 적용 ... 64
- 제4장 목표달성도 및 관련 분야의 기여도 ... 71
- 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 75
- 제6장 참고문헌 ... 76
- 끝페이지 ... 81
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.