• Title/Summary/Keyword: 격자 변형

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First-principle study: Optical phonon mode and Born effective charge of strained Sr$TiO_3$ and $BaTiO_3$ lattices (제일원리적 계산에 의한 격자 변형된 Sr$TiO_3$$BaTiO_3$ 격자의 optical phonon mod와 Born effective charge의 특성)

  • 김이준;정동근;김주호;이재찬
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.55-55
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    • 2003
  • Ferroelectric 물질은 고유전성, 자발분극과 전기장에 따른 유전상수의 변화 등의 특성을 가지고 있으므로 많은 연구가 진행중이다. 이러한 ferroelectric 물질의 유전 특성에 미치는 요소로는 물질의 조성비, 박막의 스트레스, 결정성 등이 있다. 특히 스트레스에 대한 연구가 활발히 진행중이다. 본 연구에서 산화물 인공격자를 이용하여 단일박막에서 얻을 수 없는 격자변형도를 얻어 격자 변형이 박막의 유전특성에 미치는 영향을 연구하였다. BaTiO$_3$ (BTO)/SrTiO$_3$ (STO) 산화물 인공격자를 Pulsed laser deposition (PLD)법으로 (La,Sr)CoO$_3$ 전극이 코팅된 MGO (100) 단결정 기판위에 증착시켰다. 적층 주기에 변화를 주어 BTO와 STO 각각 1.01~1.095와 0.925 ~ 1.003의 단일 막에서는 얻을 수 없는 격자 변형도를 얻었다. 이 실험적 데이터를 기초로 하여 density functional theory (DFT)라고 불리는 범함수밀도론를 기초한 제일원리적 계산 방법을 통하여 격자 변형된 SrTiO$_3$의 구조적, 전기적 특성을 계산하였다. SrTiO$_3$와 BaTiO$_3$ 격자의 안정성을 분석하기 위하여 Vienna Ab-intio Simulation Package (VASP) code가 사용되었다. SrTiO$_3$와 BaTiO$_3$ 산화물 격자의 안정성 분석 후, frozen-phonon 계산 방법을 사용하여 zone-centered optical phonon mode가 계산되었으며, mode effective charge는 Berry-phase polarization 으로부터 얻어졌다. SrTiO$_3$ 격자가 격자변형이 일어나지 않은 상태로부터 c/a= 0.985로 격자 변형 이 일어남에 따라 optical phonon mode는 점차 hardening되었다. BaTiO$_3$ 격자의 경우 SrTiO$_3$ 격자와는 달리 격자 변형이 1.01~1.023으로 진행됨에 따라 optical phonon mode의 증가를 가져왔으나 Born effective charge의 증가하였으며, 더 이상 격자 변형이 진행됨에 따라 optical phonon mode의 감소를 가져왔으나 Born effective charge의 증가 유전상수는 증가했다. 격자 변형이 SrTiO$_3$ 와 BaTiO$_3$ 산화물 격자의 optical phonon mode와 Born effective charge에 크게 영향을 미쳤다.

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Thickness dependent dielectric properties of $BaTiO_3$/Sr$TiO_3$ Nano-structured artificial lattices (나노 구조로 된 $BaTiO_3$/Sr$TiO_3$ 산화물 인공격자의 두께 의존적인 유전특성)

  • 김주호;김이준;정동근;김인우;제정호;이재찬
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.56-56
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    • 2003
  • BaTiO$_3$, SrTiO$_3$단일막과 BaTiO$_3$ (BTO)/SrTiO$_3$ (STO) 산화물 인공격자를 pulsed laser deposition (PLD) 법에 의해서 100 nm 두께의 (La,Sr)CoO3 (LSCO) 산화물 전극이 코핑된 MgO 단결정 기판 위에 증착시켰다. 이러한 기판위에서 2 unit cell의 적층 두께를 갖는 BTO/STO 초격자 (=BTO2/STO2)를 100~5 nm까지 변화시켰다. 또한 BTO와 STO 단일막도 같은 두께로 변화시켰다. 이러한 두께 범위에서 BTO, STO 단일막과 초격자의 격자변형에 따른 유전특성을 살펴 보았다. 두께 변화에 따른 단일막과 초격자의 구조 분석은 포항 방사광 가속기의 x-ray 회절에 의해서 이루어졌다. 다양한 두께를 갖는 BTO2/STO2 초격자에서 BTO와 STO 충은 in-plane 방향으로 격자정합을 유지하면서 변형되었다. 두께가 얇아지면서 하부 LSCO영향으로 BTO, STO의 n-plane 격자상수는 LSCO 격자상수 쪽으로 접근하였다. Out-of-plane 방향의 BTO 격자상수는 두께가 얇아지면서 증가하였고 반면에 STO 격자상수는 감소하였다. STO와 BTO 단일막의 격자변형은 두께가 얇아지면서 in-plane 방향으로 압축응력으로 인해 증가하였다. 그러나, 격자부정합도가 큰 BTO격자에서 더 많이 변형되었다. 또한 초격자에서 BTO격자가 BTO 단일막보다 더 많이 변형되었는데 초격자에서는 BTO, STO 두 층의 발달된 변형뿐만 아니라 하부 LSCO/MgO 기판의 영향을 함께 받고 있기 때문이다. 초격자와 단일막의 유전상수를 살펴보면은 두께가 감소하면서 유전상수가 감소하는 size effect을 보이고 있다. 하지만 초격자에서의 유전상수가 단일막보다 우수한 유전특성을 보이고 있다. 이러한 결과로 볼 때 격자변형이 size effect 영향을 끼치는 중요한 요소임을 확인하였다.

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The Signal Characteristics of Reflected Spectra of Fiber Bragg Grating Sensors with Strain Gradient and Grating Lengths (변형률 구배와 격자 길이에 따른 광섬유 브래그 격자 센서의 신호 특성 연구)

  • Kang, Dong-Hoon;Park, Sang-Oh;Kim, Chun-Gon
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.33 no.3
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    • pp.32-38
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    • 2005
  • FBG sensors have been studied more actively than any other fiber optic sensor because of good multiplexing capabilities among many fiber optic sensors. The demodulation method of FBG sensors is based on the detection of wavelength shift of their sensor peaks and properties such as strain and temperature can be measured by detecting them. However, the signal stability of FBG sensors can be influenced by the strain gradient induced by structural geometry or cracks on the surface when FBG sensors are embedded into or attached on the structure. In this study, the signal characteristics of reflected spectra of FBG sensors under strain gradient were verified and the relations between the grating length of FBG sensors and the amount of strain gradient were investigated. From the experimental results, the recommended working range of FBG sensors under strain gradients was shown quantitatively with respect to grating lengths of them.

Automatic measurement of micro-displacements using moir fringes obtained by the superposition of self-imaging elongated circular gratings (자체결상된 늘려진 원형격자(elongated circular grating)의 무아레 무늬를 이용한 마이크로 변위의 자동측정)

  • 이상일;백승선;조재홍
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2003.07a
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    • pp.276-277
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    • 2003
  • 계측분야에서 물체의 변형정도를 알아내는 광학적인 방법으로 물체에 격자를 부착하여 격자의 변위에 의한 무아레 무늬(moir fringes)를 이용하여 물체의 변형정도를 알아내는 방법이 있다. 최근에 본 그룹에서 물체의 변형정도를 피치간격으로 측정할 수 있고, 한 피치 내의 세밀한 부분은 유사한 두 개의 격자가 겹쳐서 형성되는 버니어 무아레 무늬를 이용하여 세부적인 변위 정도를 알아낼 수 있는 방법을 제안하였다. (중략)

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Deformation Measuring of Tensegrity Structure by Optical Fiber Bragg Grating Sensor (광섬유 브래그 격자 센서를 이용한 텐서그리티 구조물의 변형 계측)

  • Lee, Seung-Jae
    • Journal of Korean Association for Spatial Structures
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    • v.8 no.6
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    • pp.95-100
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    • 2008
  • The object of this paper is to verify possible to monitor the deformation of cable in the tensegrity structure. Also, always monitoring system of tensegrity structure using Fiber Bragg Grating Sensor is described. We carry out experiments with measuring deformation of cable in the tensegrity structure based on loading conditions. In the result of experiment, the Fiber Bragg Grating Sensors shows accurate response to the loading conditions. Therefore, we can make sure the possibility of Fiber Bragg Grating Sensor in health monitoring of the cable structure like tensegrity structure.

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Limit Analysis of Plane Strain Drawing (평면 변형 인발의 극한 해석)

  • 김병민;최인근;최재찬;이종수
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.15 no.5
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    • pp.1407-1416
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    • 1991
  • 본 연구에서는 Liu의 수식화를 바탕으로 가공 경화성을 고려하여 수식화를 재 구성하고, 유한요소 프로그램을 개발하여 평면 변형 인발문제를 극한 해석함으로써, 성형에 필요한 한계 하중 및 최적 속도장을 직접적으로 구하였다.수렴되어진 최적 속도장으로 각 요송에서의 변형률 속도, 변형률 및 격자 변형등을 수치적으로 계산함 으로써 가공에 따른 변형 특성도 파악하였다. 한계 하중은 항공기 구조용 소재인 알 루미늄 6061 재료를 이용하여 판재 인발 실험을 행함으로써 얻은 결과치와 비교 검토 하였으며, 유동 특성을 관찰하기 위하여 격자 왜곡(grid distortion) 실험을 하여 얻 은 변형 패턴과 수치 계산에서 구한 격자변형 패턴을 상호 비교하였다.

Numerical analysis of the vortex induced vibration of the 2-D cylinder using dynamic deforming mesh (동적격자변형기법을 이용한 2차원 실린더의 와류유발진동에 대한 수치해석)

  • Lee, Namhun;Baek, Jiyoung;Lee, Seungsoo
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.41 no.1
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    • pp.1-9
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    • 2013
  • In this paper, numerical simulations are performed on the lock-in phenomena of vortex induced vibration(VIV) of a two dimensional cylinder. A deforming grid as well as a rigidly moving grid are used to simulate the movement of the cylinder. The grid deformation is accomplished by the linear spring analogy. Converged solutions, which are obtained by controling the grid size and the non-dimensional time step, are used for comparison and validation of the analysis results. Moreover, the efficiency and the accuracy of the coupling methods for fluid-structure interaction are examined.

Lattice Preferred Orientation of Amphibole in Amphibole-rich Rocks from Mt. Geumgye, Yugu, Gyeonggi Massif, South Korea (경기육괴 남서부 유구 지역 금계산에 분포하는 각섬암류 내 각섬석의 격자선호방향)

  • Kim, Junha;Jung, Haemyeong
    • Korean Journal of Mineralogy and Petrology
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    • v.35 no.3
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    • pp.259-271
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    • 2022
  • Lattice preferred orientation (LPO), which shows a specific lattice-orientation of minerals, is affected by the deformation conditions of minerals. Because of this reason, LPO is very useful to study the deformation conditions of the minerals and the rocks. In this study, we collected amphibole-rich rocks from the Geumgye Mountain, Chugye-ri, Yugu-eup, Chungcheongnamdo, located in the southwestern part of the Gyeonggi Massif, and analyzed the LPO of amphibole and plagioclase using electron backscattered diffraction. Two types of LPOs of amphibole, type I and type IV, were observed in Yugu amphibole-rich rocks. Our data suggest that the amphibole-rich rocks in Yugu were deformed by rigid body rotation regardless of the LPOs and grain size of amphibole, and the LPOs are considered to have been affected by the degree of deformation (i.e. strain). In the low strained amphibole-rich rock, a strong type I LPO and a large grain size of amphibole were observed. On the other hand, in the highly strained amphibole-rich rocks, a weak type IV LPO and a small grain size of amphibole were observed. The various degree of deformation observed in the Yugu amphibole-rich rocks were also observed in the adjacent peridotites, indicating that the rocks in Yugu experienced various levels of deformation.

Rock Deformation and Formation of LPO of Minerals in the Upper Mantle: Implications for Seismic Anisotropy (맨틀상부에서 암석의 변형 및 광물의 격자선호방향(LPO) 형성과 지진파 비등방성과의 연계성)

  • Jung, Hae-Meong
    • The Journal of the Petrological Society of Korea
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    • v.21 no.2
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    • pp.249-261
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    • 2012
  • Olivine is a dominant mineral in the upper mantle and is elastically very anisotropic. When olivine is deformed under stress at high pressure and high temperature, lattice preferred orientation (LPO) is formed. It is known that the LPO of olivine is affected by water, stress, and pressure. In this paper, I reviewed the papers dealing with the effects of water, stress, and pressure on the LPO of olivine, summarized the papers on the LPOs of olivine in natural mantle rocks, and discussed its implications for seismic anisotropy in the upper mantle. In addition, I also described four types of LPOs of orthopyroxene recently found in natural spinel lherzolite.

Analusis of Strain Rate Distribution using Fourier Transform Grid Method (퓨리에 변환 격자법을 이용한 스트레인 속도분포의 해석)

  • 양인홍
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.10 no.4
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    • pp.135-141
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    • 1993
  • 고속으로 변형을 받는 재료의 변형 강도는 정적인 부하를 받는 경우와는 다르며 이 고속 현상을 해석하기 위해서는 시간적, 공간적 변화를 조사할 필요가 있다. 일반적으로 스트레인 속도를 구하는 데는 스트레인 게이지를 이용하고 있지만, 고무와 같은 대변형을 하는 물체에서는 정확한 데이터를 얻기가 곤란 하므로 스플라인 함수를 이용해서 보간 작업을 해야 한다. 그래서, 최근에는 스트레인 속도를 구하는 방법 으로 격자법, 모아레법, 광탄성법 등이 이용되고 있다. 재료의 변위 분포를 구하는 데는 격자법이 잘 이용 되어지고 있지만 스트레인 속도 분포의 해석의 정도에 문제가 되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는, 고속으로 변형하는 물체의 형상을 역학적으로 해석하기 위해 고속도 카메라로 촬영을 하고 그 때 얻어진 격자 화상을 퓨리에 변환 격자법을 이용해서 위상을 구하고 스트레인 속도 분포를 해석했다.

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