비균일한 매질에 대한 무반사 메타물질 설계

학위논문(석사) -- 서울대학교대학원 : 공과대학 기계공학부, 2023. 8. 김윤영.Acoustic wave transmission in inhomogeneous media poses a significant challenge in various ultrasonic applications, such as biomedical imaging, treatment, and nondestructive testing. While the time-reversal method with wavefront control has shown promise in enhancing energy transmission to specific regions, it fails to address the inherent impedance mismatch between the inhomogeneous medium and the background medium, leading to undesirable back-scattering reflections. To overcome this limitation, we present a novel methodology in this paper for designing anti-reflective metamaterials placed in front of the inhomogeneous medium, enabling the transmission of incident energy without reflections. These anti-reflective metamaterials are fabricated as a porous layer with simple holes under a 2D guided wave system, and the positions of these holes are determined through optimization techniques. We optimize an anti-reflective metamaterial using a genetic algorithm (GA) and assess its performance through numerical simulations. The results demonstrate that the metamaterial effectively suppresses reflections in two distinct systems: one involving rigid obstacles in air and the other with skull obstacles in water. This research offers a promising avenue for enhancing acoustic wave transmission in complex media, contributing to the advancement of ultrasonic applications across various domains.불균일한 매질에서의 음파 전송은 의학 분야의 영상 촬영, 치료 및 비파괴 검사와 같은 다양한 초음파 응용 분야에서 중요한 과제입니다. 파면 제어를 사용한 시간 역전(time-reversal) 방법은 특정 영역으로의 에너지 전송을 향상시킬 수 있는 가능성을 보여주었지만 불균일한 매질과 바탕 매질 사이의 고유한 임피던스 불일치를 해결하지 못하여 결과적으로 바람직하지 않은 후방 산란 및 반사가 발생합니다. 이러한 한계를 극복하기 위해 본 논문에서는 불균일한 매질 앞에 잘 설계된 무반사 메타물질을 배치하여 반사 없이 모든 입사 에너지의 전송을 가능하게 하는 새로운 방법론을 제시합니다. 무반사 메타물질은 2D guided wave 시스템에서 단순한 구멍들로 구성된 다공성 층으로 제작되며 이러한 구멍의 위치는 유전 알고리즘(GA)을 사용하여 최적화됩니다. 수치 시뮬레이션을 통해 제작된 메타물질의 성능을 평가한 결과, 메타 물질이 두 가지 다른 시스템, 공기 상에 강체 장애물이 있는 시스템과 물 속에 두개골 장애물이 있는 시스템에서 반사를 효과적으로 억제한다는 것을 확인했습니다. 본 연구에서 제안하는 무반사 메타물질은 복잡한 매체에서 음파 에너지의 전송 효율을 향상시킬 수 있는 방법을 제공하여 다양한 영역에서 초음파 응용 분야의 발전에 크게 기여할 것으로 기대됩니다.Chapter 1. Introduction 1 Chapter 2. Theoretical Background 4 Chapter 3. Design Example 15 Chapter 4. Simulation and Result 25 Conclusion 38 Bibliography 40 Abstract in Korean 43석

Preparation and reactivity of a nickel dihydride complex

A generous donor: A dinuclear octahedral bis(μ-hydrido)dinickel(II) complex (see picture; C gray, H black, N blue, Ni green) acts as an electron donor to reduce electron acceptors such as methyl viologen. The complex is proposed as a functional model for the dihydride intermediate of an NiRu hydrogenase mimic and, by extension, of [NiFe]hydrogenase itself. Copyright © 2011 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim

A method of converting a nitrile functional group into a hydroxamic functional group by using a peroxocobalt complex at room temperature and normal pressure

The method of the present invention for converting a nitrile functional group into a hydroxamic acid functional group can be easily performed at room temperature and under normal pressure by using a peroxocobalt complex. The final hydroxamic acid functional group produced through the intermediate Hydroximatocobalt (III) compound or the derivative comprising the same has been known to be able to inhibit the growth of cancer cells, so that the conversion method of the present invention can be applied to the preparation of a pro-drug for anticancer treatment

Manganese(Ⅲ)-iodosylbenzene complex, preparation method thereof and oxidant comprising the same

본 발명은 3가 망간 이오도실벤젠 복합체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 산화제에 관한 것으로, 본 발명의 일 측면에서 제공되는 3가 망간 이오도실벤젠 복합체는, 우수한 친전자 반응성으로 사이클로헥사디엔, 다이하이드로안트라센 및 크산틴의 수소원자추출 (Hydrogen Atom Abstraction, HAA) 반응과, 티오아니솔 및 스틸벤의 산소원자이동 (Oxygen Atom Transfer, OAT) 반응을 유도할 수 있는 효과가 있다

Spectroscopic and computational studies of a μ-η2: η2-disulfido-bridged dinickel(II) species, [{(PhTt tBu)Ni}2(μ- η2: η2-S2)]: Comparison of side-on disulfido and peroxo bonding in (NiII) 2 and (CuII)2 species

In this study, a combined spectroscopic and computational approach has been employed to generate a detailed description of the electronic structure of a binuclear side-on disulfido (Ni")2 complex, [{(PhTt tBu Ni)2(μ-η2 :η2-S 2)] (1, where PhTttBu = phenyltris[(tert-birtylthto) methyl]borate). The disulfido-to-Ni" charge-transfer transitions that dominate the electronic absorption spectrum have been assigned on the basis of time-dependent density functional theory (DFT) calculations. Resonance Raman spectroscopic studies of 1 have revealed that the S-S stretching mode occurs at 446 cm-1, indicating that the S-S bond is weaker in 1 than in the analogous μ-η2:η;2-S2 dicopper species. DFT computational data indicate that the steric bulk of PhTt,tBu stabilize the side-on core enough to prevent its conversion to the electronically preferred bis(/i-sulfido) (NiIII)2 structure. Hence, 1 provides an interesting contrast to its O2-derived analogue, [((PhTt tBu)2(μ-O)2], which was shown previously to assume a bis(μ-O) (NiIII)2 "diamond core". By a comparison of 1 to analogous disuffidodicopper and peroxodinickel species, new insight has been obtained into the roles that the metal centers, bridging ligands, and supporting ligands play in determining the core structures and electronic properties of these dimers. © 2010 American Chemical Society

HYDROXAMATE BONDED COBALT COMPLEX AND METHOD OF CONVERSION THEREOF

본 발명은 하이드록사메이트 결합 코발트(Ⅱ) 복합체 및 이의 전환 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 프로드러그 전달 반응에서 환원된 중간단계 물질인 하이드록사메이트 결합 코발트(Ⅱ) 복합체 및 상기 전달 반응에서 하이드록사메이트가 전달되는 반응 메커니즘에 따른 하이드록사메이트 결합 코발트(Ⅱ) 복합체의 전환 방법에 관한 것이다. 상술한 바에 따른 본 발명의 하이드록사메이트 결합 코발트(Ⅱ) 복합체는 프로드러그 전달 반응에서 환원된 중간단계 물질로써 암세포에서 과발현되는 매트릭스 메탈로프로테나아제의 활성을 억제할 수 있는 효과가 있다

New synthetic routes to a disulfidodinickel(II) complex: Characterization and reactivity of a Ni2(μ-η2:η2- S2) core

Activation of elemental sulfur by the monovalent nickel complex [PhTt tBu]Ni(CO) [PhTttBu = phenyl{tris[(tert-butylmethyl)thio] methyl}borate] generates the disulfidodinickel(II) complex 2. This species is alternatively accessible via thermal decomposition of [PhTttBu] Ni(SCPh3). Spectroscopic, magnetic, and X-ray diffraction studies establish that 2 contains a μ-η2:η2-S 2 ligand that fosters antiferromagnetic exchange coupling between the NiII ions. This observation is in contrast to the lighter congener, oxygen, which strongly favors the bis(μ-oxo)dinickel(III) structure. 2 oxidizes PPh3 to SPPh3 and reacts with O2, generating several products, one of which has been identified as [(PhTt tBu)Ni]2(μ-S) (3). © 2008 American Chemical Society

Spectroscopic and computational studies of a series of high-spin Ni(II) thiolate complexes

The electronic structures of a series of high-spin Ni(ll)-thlolate complexes of the form [PhTt tBu]NI(SR) (R = CPh 3,2; C 6F 5, 3; C 6H 5, 4; PhTt tBu = phenyltrls((/erf-butylthlo)methyl)borate) have been characterized using a combined spectroscopic and computational approach. Resonance Raman (rR) spectroscopic data reveal that the ν Ni-SR vibrational feature occurs between 404 and 436 cm -1 In these species. The corresponding rR excitation profiles display a striking de-enhancement behavior because of Interference effects involving energetically proximate electronic excited states. These data were analyzed In the framework of time-dependent Heller theory to obtain quantitative insight into excited state nuclear distortions. The electronic absorption and magnetic circular dlchroism spectra of 2-4 are characterized by numerous charge transfer (CT) transitions. The dominant absorption feature, which occurs at ~18,000 cm -1 In all three complexes, is assigned as a thiolate-to-Ni CT transition involving molecular orbitais that are of re-symmetry with respect to the Ni-S bond, reminiscent of the characteristic absorption feature of blue copper proteins. Density functional theory computational data provide molecular orbital descriptions for 2-4 and allow for detailed assignments of the key spectral features. A comparison of the results obtained in this study to those reported for similar Ni-thiolate species reveals that the supporting ligand plays a secondary role In determining the spectroscopic properties, as the electronic structure Is primarily determined by the metal thiolate bonding interaction. © 2010 American Chemical Society

Nickel peroxo complex, active oxygen carrier and a method for control of the nucleophilic oxidative reaction rate comprising the same

본 발명은 니켈 퍼옥소 복합체, 이를 포함하는 활성 산소 전달체 및 이를 포함하는 친핵성 산화반응 속도 조절 방법에 관한 것으로써, 본 발명에 따른 니켈 퍼옥소 복합체는 O2를 안정적으로 사이드 온 배위결합으로 포함하고, 지지 리간드의 치환기의 입체 장애를 조절함으로써 친핵성 산화반응에서 용이하게 반응속도를 조절할 수 있으므로 O2를 활성화시키는 자연발생적 분자의 생체전이, 생체 이물의 산화 대사 및 산화적 인산화를 포함하는 다양한 생물학적 반응에서 원하는 반응속도를 가지는 금속효소 또는 생체분자의 모방물질로 유용하게 사용될 수 있다.하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 니켈 퍼옥소 복합체를 이용하여 친핵성 산화반응의 속도를 조절하는 방법으로서,상기 방법은 L의 R1 또는 R2의 입체장애를 조절하여 반응 속도를 조절하는 것을 특징으로 하는 친핵성 산화반응의 속도를 조절하는 방법:[화학식 1][Ni(L)(O2)]+(상기 화학식 1에서,L은[이미지]이고, R1 및 R2는 독립적으로 비치환 또는 치환된 직쇄 또는 측쇄의 C1-10알킬 또는 C1-10알콕시, C3-10사이클로알킬, C6-10아릴 또는 C6-10아릴C1-3알킬이고, 상기 치환된 C1-10알킬 C1-10알콕시, C3-10사이클로알킬, C6-10아릴 또는 C6-10아릴C1-3알킬은 할로겐, 하이드록시, C1-3알킬 및 C1-3알콕시로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 치환기로 하나 이상 치환될 수 있다)

Nucleophilic oxidation and catalytic electrophilic reaction of copper alkyl peroxo complexes using temperature control

본 발명은 온도 조절을 이용한 구리 알킬퍼옥소 복합체의 친핵성 산화반응과 촉매 작용의 친전자성 반응에 관한 것으로, 본 발명은 낮은 온도조건에서 구리 알킬퍼옥소 복합체가 친핵성 산화반응을 유도할 수 있는 반면, 상온에서는 구리 복합체가 촉매성 산화반응을 유도할 수 있는 효과가 있다