• 제목/요약/키워드: 결정장 변형

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반강자성 물질의 자기변형 (Magnetostriction in Antiferromagnetic Systems)

  • 김창근;김범현;민병일
    • 한국자기학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.159-162
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    • 2008
  • 자기변형(magnetostriction) 현상은 외부 온도와 자기장이 변할 때 자성체의 모양이나 부피가 변하는 현상이다. 반강자성을 갖는 희토류 원소와 화합물에서의 관측되는 자기변형 현상은 결정장에 의한 결정장 변형(crystal-field striction)과 교환상호작용에 의한 교환 변형(exchange striction)으로 잘 설명할 수 있음이 알려져 있다. 이 해설 논문에서는 결정장과 교환 상호작용을 포함하는 자기변형 표준이론에 대하여 논의하고자 한다.

패드의 탄성변형을 고려한 틸팅 패드 트러스트 베어링의 근사 열유체윤활 해석에 관한 연구

  • 이광희;황평
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 1992년도 제15회 학술강연회초록집
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    • pp.66-70
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    • 1992
  • 고전적 동수압유체윤활이론은 유막 내의 점성을 일정하다고 가정한다. 유막의 전개방향이나 유막두께방향으로의 온도변화를 결정하는 데 이론적으로나 실험적으로 어려움이 있으므로 이 간소화는 베어링설계에 널리 사용되었다. 그러나 많은 실험적 관찰은 등점성 동수압유체윤활이론은 유막내의 온도상승이나 하중지지용량의 감소를 설명하지 못함을 입증하였다. Fogg는 평행한 추력베어링이 하중을 지지할 수 있음을 발견하였으며 이 fogg의 효과는 동수압 유체윤활이론의 예측과 반대되는 것이고 Thermal wedge라는 개념으로 설명되었다. Hunter와 Zienkiewicz는 유막내에서의 에너지 균형에 관한 이론적 연구를 소개하였고, 온도효과와 이로 인한 유막두께 방향의 점도 변화는 무시될 수 없다는 결론을 내렸다. 본 해석에서는 압력분포를 근사해법으로 구하여, 선지지되는 2차원 틸팅패드 트러스트베어링에서 패드의 탄성 변형을 고려한 열유체윤활해석과 고려하지 않은 얼유체윤활 해석의 결과를 서로 비교함으로서 패드의 변형이 유막의 압력장과 온도장에 미치는 영향과 패드두께의 변화가 유막의 온도장과 압력장에 미치는 영향을 고찰하고자 한다.

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${YBa_2}{Cu_3}{O_{7-x}}$초전도체의 고온변형특성 (High temperature deformation characteristics ${YBa_2}{Cu_3}{O_{7-x}}$ superconductor)

  • 김병철;장호정;송진태
    • 한국재료학회지
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    • 제4권7호
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    • pp.828-836
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    • 1994
  • YBCO산화물초전도체의 고온변형 특성을 조사하기 위하여 $890^{\circ}C$ ~ $930^{\circ}C$의 온도범위에서 $1.0 x 10^{-5}s^{-1}\sim 1.0^{-4}s^{-1}$의초기변형속도로 압축시험을 수행하였다. 변형온도가 증가함에 따라 또한 초기변형속도가 감소함에 따라 flow stress는 감소하였다. 변형률속도 민감지수는 0.41-0.46이었다. 이는 초소성 변형이 일어났음을 보여준다. 초소성변형에 대한 활성화 에너지는 약 500 ~ 580KJ/mol이었으며 Ag첨가량이 증가할수록 활성화에너지는 감소하였다. 초소성변형된 시편들의 미세조직 관찰결과 변형중에 결정립 성장이 일어났으며 Ag양이 증가함에 따라 이러한 현상을 뚜렷하였다. 변형후 결정립 형태는 등축상을 유지하였다. 이러한 결과로 볼때, YBCO 초전도체의고온변형기구는 확산을 동반한 결정립계 미끄러짐으로써 그 비율은 전 변형량중 약 65%정도였다.

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압전세라믹의 재료 물성 및 특성 평가기술

  • 임종인;김병익
    • 세라미스트
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    • 제8권1호
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    • pp.50-56
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    • 2005
  • 압전재료의 다양한 에너지 변환특성 중 기계-전기 에너지간 변환 특성만을 이용하고자 하는 경우로 한정하고, 압전재료의 물성 및 진동모드, 재료물성 평가 사례들을 요약하여 소개하였다. 그러나 이상에서 설명한 압전특성은 매우 개략적인 개념으로서 우수한 압전 응용부품을 개발하기 위해서는 몇 가지 유의할 사항들이 있다. 압전재료는 보다 기본적으로 열에너지, 기계에너지, 전기에너지, 나아가서 Maxwell 방정식에 의해서 전기장과 연결되는 자기에너지까지도 연결시켜서 상호간에 에너지 변환작용을 일으킬 수 있는 특성을 가진다. 기계적 변형(S) = 탄성변형효과 + 역압전효과 + 열팽창효과 전기적 변위(D) = 압전효과 + 유전효과 + 초전효과 즉, 압전 응용부품이 온도변화 및 자기장이 인가되는 환경에서 순수하게 압전현상만을 이용하고자 한다면, 응용분야 및 주위환경에 따라 압전세라믹 소자가 외부 환경변화에 반응을 하지 않도록 적절한 차단 대책을 수립하여야만 한다. 그러나 압전재료의 외부 자기장의 변화에 대한 반응도는 전기장에 대한 반응도에 비해서 매우 작으므로 통상 무시해도 무방하다고 본다. 그리고 압전재료에서 전기장-기계장의 선형성이 보장되는 크기에는 뚜렷한 한계가 있고, 선형성 영역을 벗어나면 이력특성에 의해 비선형 특성 및 포화상태를 보이게 된다는 점 또한 주의하여야 할 점이다. 또한 압전특성은 Curie 온도이하에서만 존재하고, 그 이상의 온도에서는 쌍극자들의 지나친 운동성에 의해 결정 대칭성이 변하여 압전특성이 소멸되므로 사용 온도 구간에 엄격한 제한을 두어야 함도 응용에 유의하여야 한다.

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점탄성 방진재를 이용한 레일시스템의 진동특성 해석 (Analysis of Vibration Characteristics of Railway System using the Viscoelastic Materials for Vibration Isolation)

  • 이정학;장한기;김광준
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1993년도 추계학술대회논문집; 반도아카데미, 26 Nov. 1993
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    • pp.191-196
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    • 1993
  • 본 연구에서는 이러한 방진궤도의 성능을 파악하고 또 적절한 방진궤도의 설계를 위하여 먼저 모형화하는 방법을 제시하였다. 이를 위해서는 궤도를 구성하는 방진요소의 특성을 결정하는 것이 필수적이므로 현재 사용되고 있 는 점탄성 방진재에 대하여 주파수, 온도, 초기 변형률, 동적변형률등 여러가 지 인자에 대한 물성치를 구하였으며, 이를 이용하여 궤도계의 진동전달 특 성을 파악하고 고찰하였다.

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철근 콘크리트 연결보의 하중 전달 기구와 변형 능력 (The Mechanism of Load Resistance and Deformability of Reinforced Concrete Coupling Beams)

  • 홍성걸;장상기
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.113-123
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    • 2006
  • 콘크리트 부재의 내진설계에 있어 강도와 더불어 변형 능력은 중요한 요소이다. 연결보는 전단 지배 부재임에도 항복 이후 소성 변형을 요구하는 부재인데 본 연구에서는 연결보의 변형 능력에 대한 실험을 통해 변형 모형을 제시하였다. 일반적인 배근 형태를 가진 철근 콘크리트 연결보를 대상으로 단조하중실험을 수행하였다. 경간-깊이비, 휨 철근비, 전단 철근비를 변수로 하여 연결보의 거동을 평가하였다. 전단 지배 부재인 연결보는 아치작용과 트러스 작용으로 전단력에 대해 저항하는데 실험 결과를 통해 전단력을 두 작용의 구분과 항복 강도 발현 이후 소성 변형에 따른 두 작용의 구성비 변화에 대해 분석하였다. 실험결과에 기초한 전단 철근과 휨 철근의 변형률 분포 모형을 이용하여 휨 철근의 응력 상태를 산정하였다. 휨 철근의 부착-미끄러짐에 의해 결정되는 균열폭을 고려하는 연결보의 변형 모형을 제시하였다. 항복 상태는 휨 철근의 항복 시점으로 정의하였고, 극한 상태는 변형 증가에 따른 스트럿의 압축 강도 저하에 의해 결정되었다. 이 변형 모형은 변위기초설계에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

실내시험 및 현장시험을 통한 지반의 비선형 변형특성 평가 (Evaluation of Nonlinear Deformational Characteristics of Soils from Laboratory and Field Tests)

  • 김동수;권기철
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제13권5호
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    • pp.89-100
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    • 1997
  • 토목구조물의 동적해석 뿐아니라 공용상태 구조물 기초의 변형해석을 위해서는 지반의 신뢰성 있는 비선형 변형특성 평가가 매우 중요하다. 변형특성 평가를 위한 현장시험으로는 저변형률 하에서 지반의 탄성계수를 결정할 수 있는 크로스흘시험이나 중간변형률 영역에서 변형률 크기에 따른 탄성계수 결정이 가능한 공내재하시험이 사용되나 전 변형률 영역에서의 탄성계수 변화를 측정하지 못하고,,하중주파수의 영향,구속압의 영향 등을 엄밀히 평가하지 못하는 단점이 있다. 공진주/비틂전단시험과 같은 실내시험에서는 저변형률 및 중간변형률을 포함하는 전변형률 영역에서의 탄성계수 측정이 가능하나 불교란시료의 채취와 시료의 대표성 확보가 매우 어려운 단점이 있다. 따라서 보다 엄밀한 현장지반의 변형률 크기에 따른 탄성계수 결정을 위하여는 각각의 실내시험과 현장시험에서의 신뢰성 있는 변형률 측정범위, 작용되는 응력의 크기, 시험이 수행되는 하중주파수 차이 등을 효과적으로 결합하여 사용하여야 한다. 본 논문에서는 지반의 비선형 변형특성을 현장 및 실내시험 결과를 효과적으로 결합하여 사용하는 방법을 제시하고, 화강풍화토 지반에서 현장시험으로 크로스흘과 공내재하시험을, 실내시험으로는 공진주/비틂 전단시험을 수행하여 현장지반의 변형특성을 결정하고, 각 시험법들의 장.단점과 신뢰성 있는 시험범위를 검토하였다. 마지막으로, 현장지반의 비선형 변형특성 평가 절차를 제시하였다.

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음향재료신호를 이용한 강소성변형된 알루미늄 5052 합금의 탄성계수 측정 (Determination of Elastic Modulus of Equal-Channel-Angular-Pressed Aluminum 5052 Alloy by Acoustic Material Signature)

  • 김정석;박익근;장경영
    • 비파괴검사학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.146-154
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    • 2010
  • 알루미늄 5052 합금의 탄성특성에 대한 ECAP 강소성변형과 어닐링효과를 연구하였다. 알루미늄 5052 합금은 용체화 처리 후 ECAP 가공하고 어닐링처리를 수행하였다. 탄성계수는 기존의 인장시험과 나노압입시험을 통해 측정하고 음향현미경의 음향재료신호를 이용하여 시료의 표변에서 탄성계수를 측정하였다. 기존의 시험법으로는 불가능한 소성변형과 열처리에 따른 탄성계수의 변화를 음향재료신호를 이용하여 성공적으로 측정하였고 개개의 결정립에서도 결정방위에 의존하는 탄성계수를 얻었다.

광의의 Integral Hellmann-Feynman Theorem과 결정장론에서의 배치간 작용의 효과 (Generalized Integral Hellmann-Feynam Theorem and Configuration Interaction in Crystal Field Theory)

  • 김호징
    • 대한화학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.198-205
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    • 1976
  • Parr의 Integral Hellmann-Feynman이론을 비대각꼴에 까지 일반화하여 의의를 갖도록 하였으며 그 특징을 논하였다. 그리하여 이 비대각꼴을 결정장론에 미치는 배치작용의 효과를 검토하는데 적용함으로서, 모든 차의 섭동 에너지를 하나의 묶음으로서 도입하였다. 그 결과 ${\Gamma}$, S 및 m로 특징지워지는 상태들에게, 파라미터화 할 수 있는 공통적인 동경적분이 존재하지 않음을 밝혔다. 그러나 만일 각 성분에 변형이 없고 동경성분에게 동등한 변형만이 있는 여기된 배치들의 작용만을 허락한다면, 이는 고전적인 결정장론에서 결정장 파라메터 10 Dq와 Condon-Slater 적분 $F^n$의 척도를 변경시키는 결과를 초래함을 알게 되었다.

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$In_{x}Ga_{1-x}N/GaN$ 양자우물 구조에 관한 수치 해석 (Numerical Analysis for the $In_{x}Ga_{1-x}N/GaN$ Quantum Well Structures)

  • 김경찬;김태근
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 디스플레이 광소자분야
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    • pp.96-99
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    • 2003
  • 본 논문에서는 수치 해석 방법을 이용하여 $In_{x}Ga_{1-x}N/GaN$ (x=0.06~0.1) 양자우물 구조의 에너지 준위를 계산하였다. InGaN 벌크 샘플(bulk sample)의 PL(photoluminescence) 데이터로부터 bowing factor를 결정한 후 InGaN의 유효 에너지 밴드갭을 계산하였고, InGaN/GaN 양자우물 구조의 전도대와 가전자대의 오프셋(offset)을 0.67/0.33으로 정하였다. 다음으로, 양자화 효과에 의한 에너지 변위와 압전장(piezoelectric field)을 제외한 양축 압축 변형(biaxial compressive strain)에 의한 에너지 변위를 고려하여 기저준위 전자와 heavy hole(le-1hh)간의 천이 에너지를 계산하였다. 계산된 천이 에너지는 PL로 측정한 천이 에너지에 비해 약 9~15 meV 크게 관찰되었는데, 이것은 InGaN/GaN 양자우물 계면에 발생하는 압전장 때문인 것으로 생각된다.

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