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| 소개글 |
탄소나노소자의 특성과 응용 |
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| 목차 |
들어가는 말
1. 탄소나노튜브 (Carbon nano tube)
☉CNT의 종류
☉ CNT의 원자구조 및 특징
▪ Armchair 구조의 특징
▪ Zigzag 구조의 특징
▪ Chiral 구조의 특징
☉ CNT의 합성
▪ 전기방전법 (arc-discharge)
▪ 레이저 증착법 (Laser vaporization)
☉ CNT의 응용
▪ Scanning probe microscopy (SPM)
▪ 나노핀셋 (Nano Tweezer)
▪ 반도체 CNT
2. 풀러렌 (Fullerene)
☉ 풀러렌의 성질
☉풀러렌유도체의 합성방법
▪ Reduction
▪ Nucleophilic additions
▪ Cycloadditions
☉ 풀러렌의 응용
▪ 베어링(Bearing)
3. 그래핀 (Graphene)
마치는 말
참고문헌 |
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| 본문내용 |
들어가는 말
나노기술은 나노크기, 즉, 영역의 원자와 분자구조수준에서 물질을 규명, 제어하고 이를 바탕으로 재료, 기기, 시스템을 창조하고 이용하는 것을 말한다. 이런 원자단위의 연구의 핵심은 원자, 분자 구조의 물질을 움직여 근본적으로 새로운 분자적 조직을 가진 더 큰 구조물을 만드는 능력이다. 이런 나노의 특성 변화는 물리학의 기본인 양자역학과 Solid Physics, Surface physics 등으로 이해, 연구할 수 있다. 이런 나노기술의 연구는 미래과학기술의 신 영역 창출, 제품기술의 향상, IT(Information Technology), BT(Bio technology)등과 함께 미래의 산업으로 이끌어나갈 주요 분야 중 하나이다.
1990년대 나노소자의 미세 영역에서 새로운 물리현상과 향상된 물질특성을 나타내는 연구결과가 보고되면서 나노기술이라는 새로운 분야가 열렸으며, 이는 곧 21세기를 선도해 갈 정보통신, 의약, 소재, 제조공정, 환경 및 에너지 등의 분야에서 미래의 기술로서 인식되게 되었다. 현재는 여러 나노소자 중 탄소의 원자간 배열방식에 따라 성질이 달리 나타나는 반도체 성질및 금속성 현상을 연구 및 이용하여 이 분야의 활용에 박차를 가하고 있다. 여러 탄소나노기술 분야 중 대표적인 나노소자, 즉, 탄소나노튜브(Carbon nano tube)와 풀러렌(Fullerene), 최근에 발견되어 연구가 활발히 진행되고 있는 그래핀(Graphene)에 대해서 알아보고자 한다.
1. 탄소나노튜브 (Carbon nano tube)
탄소나노튜브(Carbon nano tube, 이하 CNT로 쓰기로 함)는 1991년 일본 NEC 그룹의 이지마 박사가 전기방전법 으로 풀러렌을 합성할 때 축구공 모양의 풀러렌 외에도 다층(Multiwalled) CNT가 합성됨을 처음 발견함으로 세상에 알려지게 되었다. 그 이후 IBM연구소의 Bethune 등이 전기 방전시 Fe, Ni, Co등과 같은 전이금속을 첨가함에 따라 단층(Singlwalled) CNT가 만들어짐을 알아냈다.
<종류에 따른 CNT의 옆면>
CNT는 이름이 말해주듯이 탄소로 구성되어 있는 속이 빈 튜브모양의 구조이다. 직경이 수 나노미터의 크기가 되면 원주방향으로 움직이는 전자가 운동의 제한을 받게 되고 양자화 하게 된다.
<여러 종류의 CNT(다중, 이중, 단층구조)>
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| 참고자료 |
⦿<총설논문> Sae Mulli (The korean Physical Society), Volume 51. Number 2, August, 2005.
⦿물리학과 첨단기술 January/February, 2003.
⦿Carbon Science, Volume 2, Number 2, June, 2001.
⦿풀러렌유도체의 합성 및 응용 (Kisti)
⦿Nature materials, Volume 6, March, 2007.
⦿글로벌 동향 브리핑 (2007.03.19)
⦿Nano Weekly 제 65호. (2003.08.22) |
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탄소나노소자의 특성과 응용
