현대인의 생활영양

소개글

현대인의 생활영양 / 영양학 - 평가와 반성, 숙제

목차

Ⅰ. Concept of graphene
Ⅰ-1. What is a graphene?
Ⅰ-2. Process of graphene

Ⅱ. Properties of graphene
Ⅱ-1. Electric properties
Ⅱ-2. Good conductivity
Ⅱ-3. Similarity to photon
Ⅱ-4. A Problem of Shrodinger equation
Ⅱ-5. Dirac equation
Ⅱ-6. Quantum Hall Effect

Ⅲ. Graphene transistor
Ⅲ-1. Limits of a Si-transistor
Ⅲ-2. How to make a graphene transistor
Ⅲ-3. Properties of a graphene transistor
Ⅲ-4. Problems of a graphene transistor
Ⅲ-5. Approach to solution

Ⅳ. Applications
Ⅳ-1. Application of graphene
Ⅳ-2. Research of a graphene transistor
Ⅳ-3. Problems of graphene

Ⅴ. References

본문내용

Ⅰ. Concept of graphene
Ⅰ-1. What is a graphene?

연필심에 사용되어 우리에게 친숙한 흑연은 탄소로 만들어진 동소체 중 하나이다. 흑연은 탄소들이 벌집모양의 육각형 그물처럼 배열된 평면들이 켜켜이 쌓여 있는 원자구조를 가지고 있는데 이러한 원자구조를 가지는 흑연의 한 층을 그래핀이라고 부른다. 이 한 겹의 탄소층은 흑연을 이루고 있는 기본 단위이기 때문에 새로이 발견된 탄소동소체라 할 수는 없지만, 흑연에서 떨어져 나온 그래핀은 흑연과는 전혀 다른 성질을 가진다는 점에서 신소재라 할 수 있겠다. 주로 공유결합을 통해서 이루어진 탄소 동소체들은 4개의 최외각 전자들의 파동함수의 선형결합의 방식에 따라서 결정구조를 포함한 많은 물리적 성질이 결정된다. 공유결합을 이루는 대부분의 고체들은 전자를 발견할 확률 분포가 원자와 원자 사이에서 최대가 된다. 탄소동소체 중 하나인 다이아몬드가 그 대표적인 예이다. 하지만, 그래핀에서는 세 개의 최외각 전자들의 선형결합만이 탄소간의 강한 공유결합에 참여하여 앞에서 언급한 육각형 그물모양 평면을 만들고, 여분의 최외각 전자의 파동함수는 평면에 수직인 형태로 존재하게 된다. 평면에 평행하여 강한 공유결합에 참여하는 전자들의 상태를 -오비탈이라고 부르며, 평면에 수직한 전자의 상태를 -오비탈이라고 한다.


Ⅰ-2. Process of graphene

(1) SCOTCH TAPE

기계적인 방법으로는 스카치테이프 방식이 있다. 스카치테이프 방식은 그라파이트 결정으로부터 그래핀 박막을 점착테이프로 떼어내는 방식을 말한다. 테이프안에 흑연을 넣고 붙인 뒤 떼어내면 흑연의 겹이 떨어지는 것이다. 이러한 과정을 반복하면서 막을 벗겨내고 마지막에는 열과 화학 작용을 통해 한 겹의 그래핀이 얻어지는 것이다.
스카치 테이프를 이용해서 만드는 건 제작이 간단하긴 하지만 만들어지는 그래핀 조각의 크기나 모양을 조절할 수 없다는 단점이 있다. 테이프에 붙어있는 흑연 조각을 실리콘 웨이퍼 위에 올려놓은 다음에 한 층으로 되어있는 부분을 찾아내서 나머지는 제거하고 그 부분으로 실험하는 것이다 보니 모양이 적당치 않으면 적당한 모양이 나올 때까지 테이프를 붙였다 떼었다 하는 것을 반복하는 수밖에 없다. 더구나 이런 식이라면 어느 크기 이상의 샘플은 얻는 것이 불가능하다.

참고 자료

① 양자, 확률의 도깨비 / 문홍주 / 동아사이언스
② 양자 역학의 모험 / 김종오 / 과학과문화
③ 기초 양자역학 / Reed, Bruce Cameron / 청범출판사
④ 아인슈타인 & 보어 : 확률의 과학, 양자역학 / 이현경 / 김영사
⑤ 위대한 물리학자. 4 : 아인슈타인의 상대성 이론과 슈뢰딩거의 양자 역학 / Cropper, William H / 사이언스북스
⑥ Modern physics / Bernstein, Jeremy / Prentice Hill
⑦ 물리학과 첨단 기술 July/august 2008
"Origins of anomalous eledtronic structures of expitaxial graphene on silicon carbide"
⑧ Polymer science and Technology Vol.19 Bo. 6, December 2008
"그래핀 나노리본을 이용한 스핀 밸브에서의 슈퍼자기저항“ 김광수, 김우연
⑨ NICE, 제26권 제2호, 2008 - “Processable Aqueous Dispersions of graphene Nanosheets”
⑩ 물리학과 첨단기술 January/February 2009 - "신물질 디자인과 전자구조계산" / 지승훈
⑪ Cropper, William H. 2007. "위대한 물리학자 6 : 디랙에서 겔만까지 입자 물리학의 세계." 사이언스북스.
⑫ Michel Barsoum. 2003. "Fundamentals of Ceramics." CRC Press.
⑬ James G Puckett "Evidence and Consequence of Dirac Fermions in Graphene."
⑭ 화학교재편찬위원회. 2000. "최신일반화학." 동화기술.
⑮ http://www.hankyung.com/news/app/newsview.php?aid=2009011643297
http://blog.naver.com/jkhan012?Redirect=Log&logNo=150031671386 -“그래핀 금속-계면 특성 연구.”
http://www.physlink.com/Education/AskExperts/ae161.cfm
http://wikis.lib.ncsu.edu/images/e/e0/Graphene_dirac_fermions.pdf
http://pubs.acs.org/cen/coverstory/87/8709cover.html.