전착공정을 이용한 Ni 나노선 제조 및 특성분석 (결과보고서)

소개

전착공정을 이용한 Ni 나노선 제조 및 특성분석 (결과보고서)

A+ 자료

목차

1. 자동도금조를 이용한 전착 실험에서의 변수에 대하여 알아보고, 각각의 변수가 결과에 미치는 영향에 대하여 쓰시오.

2. (1) 아래의 (d) hysteresis loop를 보고 x절편과 y절편의 의미에 대하여 조사하시오.

(2) (a),(b),(c) 3개의 hysteresis loop가 다른 형상을 띄는 이유를 설명하시오.
(자기이방성의 관점으로 설명하시오.)

3. 실험을 하는 동안 강조한 사항이나 느낀 점에 대하여 쓰시오.

4. 참고자료

본문내용

1. 자동도금조를 이용한 전착 실험에서의 변수에 대하여 알아보고, 각각의 변수가 결과에 미치는 영향에 대하여 쓰시오.

1) 전류밀도
전류밀도가 증가할수록 전착되는 속도가 빨라지고 결정립의 크기도 커지며 도금의 두께가 두꺼워지고 표면이 거칠어진다. 또한 내부 응력이 강해지며 불균일하게 전착된다. 반면에, 전류밀도가 낮을 때에는 천천히 균일하게 전착이 진행된다.
만약 전류밀도가 지나치게 높아진다면 Anode 와 Cathode 표면에서 수소와 산소의 과다한 발생으로 인해 수소와 산소가 전착을 방해하는 현상이 발생하게 된다. 이렇게 되면 미세한 가스 방울이 있는 부분에 전착이 되지 않아서 바늘로 찌른 모양의 작은 구멍이 생기게 된다. 이를 핀홀 현상이라고 한다.

2) 과전압
과전압의 경우 나노 결정의 형성에 중요한 영향을 끼친다. 과전압이 걸리면 전착되는 핵의 수가 많아지고 과전압이 적게 걸리는 경우에는 핵의 수보다는 핵의 성장(Grain Growth)이 활발히 이루어지게 된다.
과전압이 걸리는 경우 이론적으로 결정화과정이 전하이동과정에 비해 늦기 때문에 결정화속도가 전착의 속도결정단계가 되는 경우가 생기는데 이때의 과전압을 결정화 과전압이라고 한다. 흡착 중간체의 활동도는 결정화 과전압에 의존하므로 결정성장이나 석출현상은 결정화 과전압에 크게 의존한다. 높은 결정화 과전압으로 결정핵 생성 속도가 성장속도에 비해 빨라서 미세한 결정입자로 된 전기 석출물이 얻어진다.
정리하면, 과전압과 낮은 표면 확산 속도에서 새로운 핵생성이 일어나기가 쉽고 그와 반대로 낮은 과전압과 높은 표면 확산 속도에서는 결정립 성장이 잘 일어난다.

참고자료

· 1) Milan Paunovic, "Fundamentals of electrochemical deposition", John Wiley & SONS, 2nd Edition, 2006
· 2) Jiles, "Introduction to the electronic properties of materials", 1994
· 3) 권호영 외, "금속표면처리공학개론", 2004
· 4) 김선규, 표면공학, 2003
· 5) Griffiths, David J, "기초전자기학", 12nd Edition, 2000