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갇힌 전자의 파동함수2025.01.221. 개요 인간은 물질을 이루는 원자의 구조와 운동에 대해서 오랫동안 고민해왔다. 그런데도 제대로 된 원자 내부의 구조는 지금까지 밝혀지지 않았다. 현재에는 과학기술의 발달로 일부 원자의 모습을 관찰할 수 있는 정도이지만, 원자 내부에 존재하는 전자의 배치, 운동 그리고 빛을 방출하고 흡수하는 과정을 시각적으로 볼 수는 없고 단지 원자의 에너지 상태 변화를 통해 추정할 뿐이다. 더 나아가 원자의 운동 및 배치에 관해 고전 물리학적인 방법으로는 설명할 수 없다. 하지만, 1926년 양자물리의 출현으로 이는 점차 설명되기 시작하였다. ...2025.01.22
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양자물질의 역사 독후감: 때론 우연으로, 때론 역사로, 때론 상상력으로2025.05.091. 물질의 본질에 대한 탐구 고대 그리스에서 현재까지 '물질은 과연 무엇인가?'에 대한 대답을 찾기 위한 과학자들의 노력을 설명하고 있다. 물질에 대한 이해가 중요한 이유는 물리학을 공부하기 위해서이며, 물리학은 온 세상의 이치를 밝히는 학문이기 때문이다. 2. 과학 발전과 진리의 변화 과학 발전의 과정에서 기존의 진리가 새로운 이론과 실험으로 인해 계속해서 변화해왔음을 설명하고 있다. 과학자들은 합리적인 의심을 통해 진리를 무너뜨리고 새로운 시각을 제시해왔다. 3. 우연의 발견과 과학 혁신 과학의 발전에 있어서 우연한 발견이 중...2025.05.09
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CdSe 양자점 합성2025.01.131. 양자점 양자점은 양자 현상을 입증하는 훌륭한 자원이다. 양자점을 합성하는 두 가지 새로운 방법이 제시되어 있다. 비교적 낮은 반응 온도에서 진행되는 이러한 반응은 안전하고 학부생 실험실에서 쉽게 수행할 수 있다. 양자점은 밝은 발광, 넓은 들뜸 프로파일, QD의 좁은 방출 스펙트럼 등 눈에 띄는 광학적 특성을 보이는 반도체 나노결정체이다. 이 나노구조들은 영상촬영용 광학 프로브와 같은 응용 프로그램, 대상 태양 전지를 위한 라벨링, 온도 갑지, 감작기와 같이 매우 다양한 방법으로 조사되어 왔다. 2. CdSe 양자점 합성 이 ...2025.01.13
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금오공대 신소재 전자재료1 과제2025.01.271. 활성화 에너지 활성화 에너지는 온도가 증가할수록 작아진다는 것을 알 수 있다. 온도가 증가하면 산소의 농도가 증가하여 활성화 에너지가 감소하는 것으로 나타났다. 2. 양자 효율 양자 효율은 0.15로 계산되었으며, 이를 이용하여 전류 밀도를 구할 수 있다. 전류 밀도는 1049.81 A로 계산되었다. 3. 수소 원자의 에너지 준위 수소 원자의 에너지 준위는 주 양자수 n에 따라 결정되며, 전이 에너지는 원자 번호 Z에 반비례한다. 스펙트럼 라인의 방출된 광자 파장은 Z에 반비례하여 가시광선 스펙트럼보다 훨씬 짧다. 4. 유한 ...2025.01.27
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양자역학의 태동과 코펜하겐 해석2025.01.121. 양자역학의 태동 빛은 입자이면서 파동이라는 광전효과 발견과 아인슈타인의 물질파 이론으로 원자도 입자이면서 파동이라는 것이 밝혀졌다. 드브로이의 전자이중슬릿 실험과 데이비슨-저머의 실험으로 물질파 이론이 증명되었다. 이를 통해 입자와 파동의 불연속적/연속적 특성이 밝혀졌다. 2. 보어의 원자모형과 불확정성 원리 보어가 제안한 원자모형은 전자의 위치와 운동량을 동시에 알 수 없다는 하이젠베르크의 불확정성 원리로 설명되었다. 보어의 상보성 원리에 따르면 입자와 파동은 동시에 존재하며, 보른의 확률파동 이론으로 전자의 위치는 확률로 ...2025.01.12
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Quantum dot synthesis(양자점 합성) 결과보고서2025.01.171. 양자점 합성 이번 실험은 성장시간을 다르게 한 5개의 CdSe 양자점을 합성한 후 size에 따른 분광 특성을 알아보는 실험이다. 양자점은 지름이 2-10nm에 불과한 반도체 입자로 초미세 반도체 입자이다. Nano particle은 광학적 효과를 관찰할 수 있다. 에너지 준위가 비연속적으로 양자화되며 quantum size가 작아짐에 따라 band gap이 증가한다. 이러한 나노 입자의 크기의 변화에 의한 성질의 변화는 양자구속효과를 의미한다. 2. 양자구속효과 양자구속효과란 입자가 수십 나노미터 이하인 경우, 전자가 공간 ...2025.01.17
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양자점 합성 및 분광 특성 분석2025.01.281. 양자점 양자점은 지름이 2-10nm에 불과한 반도체 입자로 특이한 전기적*광학적 성질을 지닌 입자이다. 양자점의 크기와 모양은 반응 시간과 조건에 따라 제어 가능하다. 양자구속 효과로 인해 양자점(공간)의 크기가 작아질수록 전자의 에너지 상태가 높아지고 넓은 띠 에너지를 갖게 된다. 따라서 양자점의 크기가 커질수록 긴 파장을 갖는 가시광선을 방출하는 적색 편이(red shift)가 된다. 2. 엑시톤 엑시톤이란 반도체 또는 절연체 속에서 electron과 electron hole이 정전기적 쿨롱힘에 의해 서로 결합된 중성입자이...2025.01.28
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Synthesis and Optical Properties of Quantum Dots2025.01.241. CdSe 양자점 나노결정의 합성 본 실험에서는 서로 다른 크기의 CdSe 양자점 나노결정을 합성하였다. 합성 과정은 전구체의 고온 열분해에 이어 계면활성제의 존재 하에서 입자의 핵 생성 및 성장을 통해 이루어졌다. 합성된 CdSe 양자점의 크기는 약 1.8nm~8.0nm 범위였다. 2. CdSe 양자점의 광학적 특성 분석 합성한 CdSe 양자점의 광학적 특성을 분석하기 위해 실내등과 UV 램프 아래에서의 색깔 관찰, 흡수 및 방출 스펙트럼 측정을 수행하였다. 그 결과, 반응 시간이 길어질수록 양자점의 크기가 증가하여 흡수 및 ...2025.01.24
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나노 반도체입자의 분광학적 성질(예비보고서)2025.05.131. 나노 반도체입자의 분광학적 성질 실험을 통해 반도체 나노입자를 합성하고 그 분광학적 성질을 관찰하여 크기와 분광학적 성질 사이의 관계를 알아보고자 한다. 반도체 물질의 에너지 준위와 band gap 개념을 이용하여 나노 크기의 반도체 입자에서 나타나는 양자구속 효과를 설명할 수 있다. 역미셀 구조를 이용하여 나노입자의 크기를 조절할 수 있다. 2. 반도체 물질의 에너지 준위와 band gap 원자 내 전자의 에너지 준위와 분자 내 전자의 에너지 준위를 설명할 수 있다. 고체 물질에서 나타나는 에너지 준위 구조인 valence ...2025.05.13
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(A+)일반화학실험I 계산화학 결과 보고서2025.05.111. 계산 화학 계산 화학은 컴퓨터의 계산 능력을 이용하여 복잡한 시스템을 기술하려고 시도하는 분야를 말하며, 주요 방법으로는 Ab initio, Density Functional, Semi-empirical, Molecular Mechanics 등이 있다. 이 실험에서는 이러한 계산 화학 방법들을 이용하여 다양한 분자 구조와 에너지 특성을 분석하였다. 2. 양자 화학 양자 화학에서는 고전 역학의 한계를 극복하기 위해 빛의 입자성과 물질파 개념을 도입하였다. 슈뢰딩거 파동 방정식을 통해 양자역학적 시스템의 파동함수를 구할 수 있으며...2025.05.11
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