• 제목/요약/키워드: Debye temperature

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Analysis of In/Ga Inter-Diffusion Effect on the Thermodynamical Properties of InAs Quantum Dot

  • Abdellatif, M.H.;Song, Jin Dong;Lee, Donghan;Jang, Yudong
    • Applied Science and Convergence Technology
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    • 제25권6호
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    • pp.158-161
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    • 2016
  • Debye temperature is an important thermodynamical factor in quantum dots (QDs); it can be used to determine the degree of homogeneity of a QD structure as well as to study the interdiffusion mechanism during growth. Direct estimation of the Debye temperature can be obtained using the Varshni relation. The Varshni relation is an empirical formula that can interpret the change of emission energy with temperature as a result of phonon interaction. On the other hand, phonons energy can be calculated using the Fan Expression. The Fan expression and Varshni relation are considered equivalent at a temperature higher than Debye temperature for InAs quantum dot. We investigated InAs quantum dot optically, the photoluminescence spectra and peak position dependency on temperature has been discussed. We applied a mathematical treatment using Fan expression, and the Varshni relation to obtain the Debye temperature and the phonon energy for InAs quantum dots sample. Debye temperature increase about double compared to bulk crystal. We concluded that the In/Ga interdiffusion during growth played a major role in altering the quantum dot thermodynamical parameters.

The mechanical and thermodynamic properties of α-Na3(U0.84(2),Na0.16(2))O4: A combined first-principles calculations and quasi-harmonic Debye model study

  • Chen, Haichuan
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제53권2호
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    • pp.611-617
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    • 2021
  • The mechanical properties of α-Na3(U0.84(2),Na0.16(2))O4 have been researched using the first-principles calculations combined with the quasi-harmonic Debye model. The obtained lattice parameters agree well with the published experimental data. The results of elastic constants indicate that α-Na3(U0.84(2),Na0.16(2))O4 is mechanically stable. The polycrystalline moduli are predicted. The results show that the α-Na3(U0.84(2),Na0.16(2))O4 exhibits brittleness and possesses obvious elastic anisotropy. The hardness shows that it can be considered a "soft material". Furthermore, the Debye temperature θD and the minimum thermal conductivity kmin are also discussed, respectively. Finally, the thermal expansion coefficient α, isobaric heat capacity CP and isochoric heat capacity CV are evaluated through the quasi-harmonic Debye model.

PdHx 박막의 두께 변화에 의한 전기비저항의 온도 의존성 변화 (Temperature Dependence Change of Electrical Resistivity on PdHx Films due to Film Thickness Change)

  • 조영신
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제6권1호
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    • pp.17-22
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    • 1995
  • Thermally evaporated Pd films on substrate were hydrogenated upto 1 bar of hydrogen gas at room temperature. Temperature dependence hange of electrical resistivity on Pd films is examined in the thickness range between $60{\AA}$ and $990{\AA}$. Resistivity of Pd is fitted well with Bloch-$Gr{\ddot{u}}neisen$ formula. Debye temperatures of Pd films are about 254 K, which are 20 K lower than that of bulk Pd. Debye temperature is not sensitive to film thickness change. Temperature of substrate during evaporation changes temperature dependence of resistivity of films much. Optical phonon contribution increases with decreasing temperature of PdHx.

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A study on heat capacity of oxide and nitride nuclear fuels by using Einstein-Debye approximation

  • Eser, E.;Duyuran, B.;Bolukdemir, M.H.;Koc, H.
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제52권6호
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    • pp.1208-1212
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    • 2020
  • Knowledge on fuel enthalpy and its temperature derivative, the heat capacity, are important quantities in determination of fuel behavior in normal reactor operation and reactor transients. The aim of this study is to compare the heat capacity of oxide and nitrite fuels by using Einstein-Debye approximation. A simple analytical expression was performed to calculate the heat capacity of fuels. To test the validity and reliability, the calculated formulas were compared to published results for various nuclear fuels including UO2, ThO2, PuO2 and UN. Calculated formulas yielded results in consistent with literature.

Debye 이론을 이용한 유기 EL용 Alq3계 재료의 Trap Level 측정 (Trap Level Study of Alq3 for OLED with Debye Dielectric Relaxation)

  • 정용석;정연태;김종태
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.668-672
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    • 2004
  • Upon Debye's dielectric relaxation theory, we tried simple determination method of trap level in organic EL materials. From dielectric measurements in the 20 Hz - 1 MHz frequency range and in the 150 K - 320K temperature range, the depth of traps in Alq$_3$ filled with remaining electrons was determinated. Comparing to other determination techniques like TSL, or TL, the apparatus all we need is just simple LCR meter, thermometer and cooling method(liquid nitrogen). The mean activation energy is about 0.20 eV. It is in good agreement with previous determinations by other techniques like TSL. This results consolidate the validity of Burrow's transport mechanism model. Further intensified experiment with UV light on the dielectric absorption(Photodipolair effect) was nevertheless disturbed by the photoconductivity component.

X선 흡수 분광법을 이용한 Ni-Zn 도금 강판에서의 Ni의 국부 구조에 관한 연구 (Local Structure Study of Ni in Ni-Zn Alloy Coating on Steel by X-ray Absorption Spectroscopy)

  • 이도형
    • 분석과학
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    • 제11권3호
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    • pp.202-205
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    • 1998
  • X선 흡수 미세구조 분석 기술을 이용하여 Ni-Zn 도금 강판에서의 Ni 주위 국부구조를 연구하였다. 실험적으로 측정한 X선 흡수 미세구조 스펙트럼과 이론적인 스펙트럼을 비교 분석함으로서 Ni-Zn 원자간 거리와 Debye-Waller factor를 결정하였는데 이때 측정 온도의 범위는 80K로부터 300K까지이었다. 이 측정 온도 범위내에서는 Ni-Zn 원자간 거리의 온도에 따른 변화는 매우 작았으며 원자간 거리의 평균값은 $2.557{\AA}$이었다. 그리고 이러한 Ni-Zn 원자간 거리의 값을 순수한 Zn 금속 재료의 가장 가까운 이웃 원자간 거리의 값과 비교하여 볼 때 Ni-Zn 전기 도금층의 Ni 원자 주위에 약간의 contraction이 있는 것을 알 수 있었다. 한편, Debye-Waller factor는 온도에 따라 0.005~0.011 정도의 값을 가지며 비교적 큰 온도 의존도를 가지는 것으로 나타났다.

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Hydrothermal Synthesis of Fe Based MOFs with Energy Economy Approach

  • Israr, Farrukh;Kim, Duk Kyung;Kim, Yeongmin;Oh, Seung Jin;Ng, Kim Choon;Chun, Wongee
    • 에너지공학
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    • 제24권2호
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    • pp.55-58
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    • 2015
  • The mesoporous metal organic framework structure Fe-BTC was successfully synthesized by hydrothermal process with noticeable yield. The synthesis operation was conducted at intermediate temperature and for shortened operation time as compared to conventional procedures. This process approach with reduced operating temperature and shortened operation time may open an opportunity window towards process economy with reduction in energy consumption. A simple mathematical approach of diffraction indexing using X-ray diffraction patterns of synthesized powder was employed to confirm its crystalline nature and to investigate its high temperature stability. The crystallite size was calculated by using Debye-Scherrer equation.

외부자기장 뫼스바우어 분광기를 이용한 Li0.5Fe2.5-χRhχO4의 자기적 성질과 결정학적 구조에 관한 연구 (Crystallographic and Magnetic Properties of Li0.5Fe2.5-χRhχO4 by Using Applied Field Mossbauer Spectrometer)

  • 강건욱;김철성
    • 한국자기학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.219-223
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    • 2004
  • L $i_{0.5}$F $e_{2.5-{\chi}}$Rhx $O_4$($\chi$= 0.25, 0.50, 0.75, 1.00)을 직접합성법으로 제조하고, 시료의 조성비에 따른 자기적 성질과 결정학적 구조를 연구하였다. x선 회절실험분석 결과 시료 모두 공간군 Fd3m에 해당하는 입방 스피넬구조를 가졌고, Rh을 치환함에 따라 Li이온이 팔면체 자리에서 사면체 자리로의 이동이 나타났다. 시료의 격자상수는 Rh을 치환함에 따라 8.3365 $\AA$에서 8.3932 $\AA$으로 증가하였다. Neel 온도 이하에서 외부자기장을 가하지 않은 상태에서의 뫼스바우어 스펙트림과 외부자기장 (6 T)을 인가한 뫼스바우머 스펙트럼을 여러 온도에 대하여 취하여 미시적 자성구조를 측정하였다. 외부자기장하의 뫼스바우어 스펙트럼 분석으로 각 시료의 정확한 면적비를 계산하여 수행한 Debye온도 분석결과 전체 시료에서 사면체와 팔면체 자리가 비슷한 정도의 결합 세기를 가졌음을 알았다. $\chi$=0.75의 경우는 외부자기장하에서 사면체와 팔면체 자리의 초미세 자기장의 부호가 바뀌는 것을 알았고, 이는 Li ion의 자리이동과 일치하는 결과를 보인다 4.2K에서 극저온 하에서 6 T를 인가한 외부자기장의 스펙트럼분석으로 전체 시료의 자기적 스핀구조가 collinear spin 모형을 따름을 알 수 있었다.

Multiferroic Bi2/3La1/3FeO3 나노입자의 Mössbauer 연구 (Mössbauer Studied of Multiferroic Bi2/3La1/3FeO3 Nanoparticles)

  • 이승화
    • 한국자기학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.28-33
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    • 2006
  • [ $Bi_{2/3}La_{1/3}FeO_3$ ]분말을 졸-겔법을 이용하여 제조하였다. 결정학적 및 자기적 성질을 열분석장치(TG-DTA), x-선 회절분석기(XRD), 주사전자현미경(SEM) 및 Mossbauer분광기를 이용하여 연구하였다. $Bi_{2/3}La_{1/3}FeO_3$ 단일상은 $600^{\circ}C$에서 3시간 동안 공기 중에서 열처리하여 얻을 수 있었으며, x-선 회절분석 결과 $Bi_{2/3}La_{1/3}FeO_3$ 분말은 rhombohedral 형태로 변형된 단순 perovskite 구조를 가졌으며 이때 격자상수 $=3.985\pm0.0005{\AA},\;\alpha=89.5^{circ}$이었다. Mossbauer스펙트럼 분석결과 $Bi_{2/3}La_{1/3}FeO_3$의 Neel온도는 $680\pm3K$임을 알 수 있었다. $Bi_{2/3}La_{1/3}FeO_3$의 이성질체이동 값은 0.27mm/s 값을 가졌으며, 이는 $Bi_{2/3}La_{1/3}FeO_3$.의 Fe 이온이 가지는 이온가는 $Fe^{3+}$의 high spin상태임을 보여주었다. $Bi_{2/3}La_{1/3}FeO_3$의 결정내의 Debye 온도는 $305\pm5K$ 평균 초미세 자기장 $H_{hf}(T)$$T/T_N<0.7$영역에서 $[H_{hf}(T)-H_{hf}(0)]/H_{hf}(0)=-0.42(T/T_N)^{3/2}-0.13(T/T_N)^{5/2}$로 spin wave가 결정 내에서 잘 여기 됨을 알 수 있었다.