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STM 결과보고서2025.05.051. STM 실험 이 실험에서는 STM을 이용하여 Graphite의 원자 간 간격을 측정하였다. Nano surf 프로그램을 통해 시료를 스캔하고 WSxM 프로그램을 통해 노이즈를 제거하였다. 이미지 프로그램을 통해 대비를 올리고 클리핑 작업을 하여 선명한 이미지를 얻었다. AFM 분석 프로그램을 통해 0.145nm의 격자상수 실험값을 얻었고, 이는 Graphite 격자상수의 이론값인 0.1415nm와 2%의 상대오차를 보이는 매우 정확한 값이다. 2. Graphite의 Real lattice와 Reciprocal lattice 관...2025.05.05
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비금속 질화물 h-BN, g-C3N4, Si3N4, SiON, P3N5의 합성 및 특성 분석2025.01.021. hexagonal boron nitride (h-BN) h-BN은 고온, 고압에서 borazine, boron oxide, boric acid 등의 precursor를 사용하여 합성할 수 있다. 합성된 h-BN은 graphite와 유사한 층상 구조를 가지며, XRD, SSNMR 등의 분석을 통해 결정성과 구조를 확인할 수 있다. 2. graphitic carbon nitride (g-C3N4) g-C3N4는 cyanamide, 2-cyanoguanidine, melamine 등의 precursor를 열처리하여 합성할 수 있다....2025.01.02
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STM 예비보고서2025.05.051. 양자역학 양자역학은 원자, 전자, 분자 등 미시적인 계의 현상을 다루는 분야로, 물리량들이 불연속적이고 양자화되어 있다. 터널링 효과는 양자역학의 대표적인 현상으로, 입자가 확률적으로 포텐셜 장벽을 통과할 수 있다. 투과 계수는 터널링 확률을 나타내며, WKB 근사법을 이용하여 계산할 수 있다. 2. 주사 터널링 현미경(STM) STM은 단일 원자로 구성된 탐침을 물질 표면에 가깝게 접근시켜 전자의 이동을 감지하는 현미경이다. 탐침과 시료 사이에 바이어스 전압을 걸어주면 전자가 터널링하여 전류가 흐르게 되며, 이를 이용하여 n...2025.05.05
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리튬이온 배터리 실험 예비레포트2025.05.051. 리튬이온 배터리 리튬이온 배터리(LIB)는 스마트폰, 노트북, 전기차, ESS 등 모든 것을 구동하는 우리의 일상에서 빠져서는 안 될 재충전이 가능한 2차전지입니다. 이번 실험에서는 직접 리튬이온 배터리를 만들어보고 Cell Performance를 측정할 것입니다. 리튬이온 배터리는 충전이 가능한 2차전지의 한 종류이고 양극, 음극, 전해질, 분리막의 4가지 구성 요소를 가집니다. 리튬이온 배터리가 가지는 장점은 리튬이 이온화 경향이 크다는 점, 작고 가벼우면서도 에너지 밀도가 높다는 점, 자체 방전율이 낮고 사이클 수명이 길...2025.05.05
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차원에 따른 나노물질의 종류와 구성성분에 따른 나노물질의 종류2025.01.151. 나노물질의 차원별 종류 나노물질이란 1~100nm의 크기의 물질을 일컫는다. 0D: nanoparticle(NP), quantum dots(QDs), fullerenes, 1D: nanotubes, nanorods, nanofibers, 2D: nanofibrous, mesh, graphene, graphite, 3D: nanodevices, nanopatterns. 0D 나노물질은 주로 nanobio 분야에서 사용되며, 특히 퀀텀닷은 입자 크기에 따라 빛의 색이 달라지는 특성을 가지고 있다. 1D 나노물질은 모양별로 사이즈를...2025.01.15
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신소재에너지 - 탄소 소재의 정의, 종류, 리튬이온전지 적용 및 향후 전망2025.01.031. 탄소 소재의 정의 및 특징 탄소 소재는 지구상에서 가장 흔한 자원 중 하나인 탄소를 이용하여 나노 단위의 물질을 원자, 분자 수준에서 나노 기술과 결합해 가공하여 사용하고 있다. 탄소 소재는 매우 가벼우며 강하고, 열 및 전기 전도성이 우수하기 때문에 항공, 수송차, 경량 복합소재, 2차 전지 등으로 사용되며 4차 산업 혁명을 이끌 핵심적인 소재로 손꼽히고 있다. 2. 탄소 소재의 종류 탄소 소재는 원자 배치 구성에 따라 주로 6가지 소재로 분류되며 흑연(Graphite), 탄소 섬유, 카본 블랙, 탄소 나노 튜브, 활성 탄소...2025.01.03
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그래핀 및 열처리 산화 그래핀 합성 실험2025.12.111. 그래핀(Graphene)의 특성 및 구조 그래핀은 탄소 원자 하나의 두께를 가진 이차원 물질로, sp2 탄소 네트워크로 구성되어 있습니다. 강철보다 200배 이상 강한 강도(인장력 ~130 GPa), 뛰어난 전기 전도도(전자이동도 40,000 cm/vs), 우수한 열 전도성(5300 W/mK), 높은 투과도(97.7%), 원자 1층의 얇은 두께(0.33 nm), 넓은 표면적(2630 m²/g)을 특징으로 합니다. 그래핀의 전자는 질량이 없는 디락 입자로 정의되며, 선형적 에너지-모멘텀 분산관계를 보입니다. 2. 그래핀 합성법 ...2025.12.11
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리튬이온 이차전지 제작 예비레포트2025.05.041. 리튬이온 이차전지의 정의와 특징 리튬이온 이차전지는 Anode, Cathode, Electrolyte로 구성되어 방전 시 Li^+ 이 Anode에서 Cathode로, 충전 시 Cathode에서 Anode로 이동하는 방식으로 구동되는 전지입니다. 리튬이온 이차전지의 특징으로는 높은 에너지 밀도, 메모리 효과 없음, 전해액 추가 불필요 등이 있습니다. 2. 리튬이온 이차전지의 구조와 기본원리 리튬이온 이차전지의 구조는 Anode, Cathode, Electrolyte, Separators로 이루어져 있습니다. Anode 물질로는 ...2025.05.04
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[A+]리튬이온 이차전지 제작 결과레포트2025.05.041. 리튬이온 이차전지 제작 이번 실험은 리튬이온전지의 기본 개념을 바탕으로 직접 cell을 만들어본 다음, 측정 결과값들을 그래프를 통해 분석해 보는 것이 주된 실험 목적이다. 실험과정을 통해 전극 제작, coin cell 조립 등의 과정을 자세히 살펴보고, CV 곡선, 충방전 그래프, 사이클 성능 등을 분석하여 리튬이온 이차전지의 작동 원리와 특성을 이해할 수 있었다. 2. 리튬이온 배터리의 필요성 리튬이온 배터리는 가볍고 에너지 밀도가 높으며 재충전하여 수천 번 재사용할 수 있다. 휴대용 전자제품의 소형화에 필수적이며, 전기자...2025.05.04