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액정 분자의 배향을 이용한 대면적 이차원 물질의 결정 구조 분석
No full text학위논문(박사) - 한국과학기술원 : 생명화학공학과, 2015.2
,[122p :]2004년 Geim과 Novoselov는 일반적인 스카치 테이프을 이용하여 흑연에서 단층의 그래핀 박리에 성공함으로써, 원자 단일 층으로 되어 있는 이차원 물질이 안정적으로 존재할 수 있음을 증명하였다. 그래핀은, 매우 얇은 층의 박막임에도 불구하고 상온에서 quantum hall 효과와 같은 특이한 물리적 성질이 발견될 뿐 아니라, 기존의 금속 소재 보다 우수한 전기 전도도 및 열전도도, 기계적 특성을 지님이 밝혀 졌다. 이러한 그래핀의 우수한 성질을 이용하고자 기상화학증착 방법, 산화 방법 등을 이용한 합성 방법 또한 폭 넓게 연구 되고 있으며, 이에 기반한 전자 소재, 촉매 소재, 고분자 복합체 등 다양한 분야에서 그래핀 응용 연구가 진행 중이다.
그래핀이 최초로 발견된 원자 두께의 이차원 물질이지만, 자연상에 존재하거나 인위적으로 합성될 수 있는 이차원 물질의 수는 무궁무진할 것으로 예상된다. 그래핀과 같이 단일 원소의 결합으로 이루어진 물질과, BN, MoS2, WS2 과 같은 두 가지 이상의 원소로 이루어진 화합물, 또는 이온성 층간 물질은 그러한 부분의 일부분일 것이다. 이러한 이차원 물질은 구성하는 원자와 구조에 따라서 금속, 반도체성, 절연체의 성질이 될 뿐 만 아니라, 다양한 전기적 광학적 특성을 제어할 수 있다. 또한 다양한 이차원 물질의 적층을 통한 고성능의 태양전지, 센서, 트랜지스터에의 응용이 가능하다.
이차원 물질의 장점에 기반한 다양한 응용연구가 활발히 진행되는 것에 비해, 대면적, 대용량의 이차원 물질 합성 연구는 상대적으로 저조한 편이다. 대표적인 합성 방법인 화학기상증착은 센티미터 정도의 이차원 물질 필름을 제조하는데 이용되지만, 합성된 물질의 특성은 자연상에서 얻어진 물질이나 이론적으로 예측되는 특성보다 현저히 저조하다. 그래핀의 경우 단일 원소로 되어 있고, 10년간 축전된 연구 결과, 특성에 영향을 미치는 다양한 인자들이 밝혀 졌지만, 다른 이차원 물질의 경우 주요 공정 인자뿐만 아니라, 특성에 영향을 미치는 주요 사항 조차 밝혀 지지 않은 상태이다. 또한 이러한 현상의 원인은 다양하게 제조될 수 있는 이차원 물질에 비해서, 그것을 분석하고 이해하는데 상당한 장비와 노력이 요구되기 때문일 것으로 여겨진다.
삼차원 물질이 그러했듯, 이차원 물질 또한 결정의 구조에 의해서 특성이 좌우될 것으로 여겨진다. 특히 이차원 구조의 특성상 결정 경계는 전기적, 열적, 기계적 특성을 저하시키는 동시에, 화학적 반응성을 높일 것으로 예상된다. 따라서 전자 소자에 쓰일 수 있는 양질의 물질을 합성하기 위해서는, 이러한 결정 구조에 미치는 다양한 인자와 결정 구조에 따른 물질의 특성 변화를 규명하는 것이 중요하다.
이차원 물질은 매우 얇은 원자 단위의 층을 이루고 있기 때문에 구조 분석 시 기존의 bulk 물질의 분석과는 다른 접근이 필요하다. 이차원 물질의 결정 구조 분석에는 대표적으로 STM, TEM 등의 장비들이 이용되고 있다. 이러한 장비들은 나노 미터 또는 마이크로 미터 이하의 영역에 대하여 원자의 배열을 확인 할 수 있다는 장점을 가지고 있지만, 고가의 장비 가격, 샘플 준비의 복잡함, 긴 측정 시간 그리고 무엇보다도 넓은 영역에서 관찰이 불가능하다는 단점을 지니고 있다. 위의 방법을 해결할 수 있는 이차원 물질의 결정 구조를 쉽게 시각화 할 수 있는 방법의 개발이 양질의 이차원 물질 합성을 위해서 필수 적이다.
본 연구에서는 규칙적인 격자 구조를 가지고 있는 표면 위에서 결정의 방향을 따라 배향이 되는 액정을 편광 광학 현미경을 이용하여 관찰함으로써 대면적에 또한 매우 쉽게 이차원 물질의 결정구조를 관찰할 수 있는 방법을 제안하고자 한다...한국과학기술원 :생명화학공학과
Gas trapping of ice crystals confined in two-dimensional nanogap and its application for carbon capturing & storage
No full textParameterized slot scheduling for adaptive and autonomous TSCH networks
No full textInternet of things (IoT) technologies have been widely used in various applications, especially in industrial field, which often require energy efficiency, high reliability, and low delay. Recently, Time Slotted Channel Hopping (TSCH) that operates based on TDMA with channel hopping has been standardized to achieve such multiple goals. Based on TSCH protocol, the nodes are scheduled at slots by scheduling algorithm, where there is a trade-off between energy efficiency and contention among the senders. In this paper, we propose a novel slot scheduling mechanism that works on TSCH, called PAAS (Parameterized Adaptive and Autonomous Scheduling), which minimizes the energy consumption with the reasonably low latency while guaranteeing the reliability. PAAS is an autonomous and distributed algorithm and it works adaptively to traffic intensity, Slotframe length, and reliability requirements. To evaluate PAAS, we implement PAAS in Contiki OS and perform extensive simulations using Cooja simulator where we confirm that energy consumption is reduced by up to 63 % comparing to existing scheduling algorithms with 99.997 % reliability
On the Economics of Fog Computing: Inter-Play among Infrastructure and Service Providers, Users, and Edge Resource Owners
No full textFog computing is a paradigm which brings computing, storage, and networking closer to end users and devices for better service provisioning. One of the crucial factors towards the success of fog computing is how to incentivize the individual users' edge resources, thereby opening the era of user- participated fog computing. In this paper, we provide an economic analysis of such user-oriented fog computing by modeling a market consisting of ISP (Infrastructure and Service Provider), SUs (end Service Users), and EROs (Edge Resource Owners) as a noncooperative game. In this market, ISP, which provides a platform of fog computing, behaves as a mediator or a broker to lease the edge resources from EROs and provide various services to SUs. In our game formulation, a two-stage dynamic game is used, where in each stage there exists another dynamic game, one for between ISP and EROs and another for between ISP and SUs, to model the market more practically. Despite this complex game structure, we provide a closed- form equilibrium analysis, which gives an insight of how much economic benefits are obtained by ISP, SUs, and EROs under what conditions
Inducing Cooperation through Reward Reshaping based on Peer Evaluations in Deep Multi-Agent Reinforcement Learning
No full textWe propose a deep reinforcement learning algorithm for semi-cooperative multi-agent tasks, where agents are equipped with their separate reward functions, yet with some willingness to cooperate. It is intuitive that defining and directly maximizing a global reward function leads to cooperation because there is no concept of selfishness among agents. However, it may not be the best way of inducing such cooperation due to problems that arise from training multiple agents with a single reward (e.g., credit assignment). In addition, agents may intentionally be given separate reward functions to induce task prioritization whereas a global reward function may be difficult to define without diluting the effect of different tasks and causing their reward factors to be disregarded. Our algorithm, called Peer Evaluation-based Dual DQN (PED-DQN), proposes to give peer evaluation signals to observed agents, which quantify how they strategically value a certain transition. This exchange of peer evaluation among agents over time turns out to render agents to gradually reshape their reward functions so that their action choices from the myopic best response tend to result in a more cooperative joint action
Distributed slot scheduling for QoS guarantee over tsch-based iot networks via adaptive parameterization
No full textInternet of Things (IoT), which connects a large number of devices with wireless connectivity, has come into the spotlight. As the scope of IoT applications becomes wider, we observe a surge of missioncritical IoT services, e.g., industrial automation systems and medical IoT systems, requiring to satisfy stringent latency, reliability, and/or energy efficiency guarantees. For this purpose, a new MAC, called Time Slotted Channel Hopping (TSCH), has been standardized in IEEE 802.15.4e. However, it is challenging to design a distributed scheduling protocol that achieves the required QoS and energy efficiency at the same time due to complicated tradeoff (providing enough number of slots for QoS vs. minimizing scheduled slots for energy efficiency). In this paper, we propose a novel framework for providing QoS, called SSAP, which is designed to maximize network lifetime in a distributed fashion while satisfying given reliability and latency requirements. To this end, we decompose our goal into two crucial design components: (i) scheduling of slot and channel, and (ii) control of medium access period, each of which is performed by low-complexity and distributed mechanisms. To the best of our knowledge, this paper is the first work to comprehensively handle multiple QoSes for TSCH-based IoT networks. We implement SSAP in Contiki OS and perform extensive simulations and real experiments under various scenarios. Our evaluation results demonstrate that SSAP satisfies highly reliable communication and latency requirements while having the network lifetime that is 1.6 times longer compared to existing protocols for TSCH
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Get PDFThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Variations on the Author
Get PDF“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
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