• Title/Summary/Keyword: 나노 압입시험

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정전기력을 이용한 나노 힘 표준기

  • 김민석;최인묵;박연규;강대임
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.125-125
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    • 2004
  • 최근에 급속히 발달하고 있는 나노 기술(NT)파 생명공학 기술(BT)로 인해 미세한 영역에서의 역학적 측정이 중요시되고 있다. 질량, 힘, 온도, 압력 등의 기본적인 물리량들의 정확한 측정이 거시세계와 마찬가지로 나노 물질의 제조, 현상의 규명에 필수적인 요건이기 때문이다. 이중에서 미세 힘측정은 나노 압입 시험, 탄소나노튜브의 기계적 특성측정, MEMS 구조물의 특성평가, 근육 세포의 근력측정, DNA나 생체 분자력 측정 등 광범위하게 사용되고 있다.(중략)

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Pop-in/pop-out Phenomena in Materials under the Contact Stress during Nanoindentation (나노인덴테이션 접촉응력 하에서의 재료의 팝인/팝아웃 현상)

  • 김지수;고철호;윤종성;윤존도
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.40-40
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    • 2003
  • 최근 나노기술의 발달과 더불어 나노재료에 대한 특성평가 요구가 높아지고 있고, 따라서 나노스케일에서 재료의 기계적 거동을 분석할 수 있는 나노인덴테이션 기법이 심도있게 연구되고 있다. 본 연구에서는 나노인덴테이션, 주사탐침현미경(SPM), 투과전자현미경(TEM) 기법을 이용하여 여러가지 재료의 탄성 소성 변형 거동과 팝인/괍아웃 현상을 조사하고 해석하였다. 나노인덴테이션 기법으로는 50 마이크로뉴턴 (5 mg) 이하의 매우 작은 하중 하에서는 접촉 응력조건이라도 인장시험에서 관찰되는 영구변형이 제로인 완전탄성 변형 거동을 관찰할 수 있었다. 또한, 50-250 마이크로 뉴턴의 하중 범위에서 재료는 탄성변형 이후에 갑작스런 항복거동과 더불어 수십-수백 나노미터를 미끌어지듯 변형하는 팝인(pop-in), 또는 탈선(excursion) 현상을 관찰할 수 있었다. 이 현상은 하중을 가하는 동안에 여러 번 발생하였으며 재료의 표면상태와 전위밀도와 밀접한 상관관계를 보였다. 반복 압입 시험에서는 전형적인 가공경화 현상으로 항복점이 높아지고 새로운 항복점 이후에야 다시 팝인 발생함을 보였다. 한편, 하중을 가할 때 발생하는 팝인과는 달리 하중을 제거할 때 급격히 회복하는 팝아웃 현상 또한 관찰되었다.

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나노/마이크로 구조물의 기계적 특성 평가 기술

  • 이학주;최병익;오충석;김재현
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.14-14
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    • 2004
  • 전자 공학 분야의 발전으로 인해 작은 구조물을 제작할 수 있는 리소그라피 (lithography) 기술이 급속하게 발전하고 있으며, 보다 작은 구조물에 대한 수요도 빠르게 증가하고 있다. 지난 수십 년간 반도체 분야에 적용 되어온 Moore's law에 의하면, 수년 내에 수십 나노 미터 크기의 특성 길이 (Critical Dimension)를 지닌 구조물을 이용하여 소자가 제작될 것 이 예견되고 있다. 반도체 공정을 응용하여 작은 구조물을 제작하는 기술은, 전자 공학 분야뿐만 아니라 광전자공학(optoelectronics) 분야, 양자 계산(quantum computing) 분야, 양자 계산(quantum computing) 분야, MEMS/NEMS, 바이오 센서(biosensor)분야 등에 다양한 응용성을 가질 것으로 예상된다.(중략)

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Evaluation of Material Characteristics by Micro/Nano Indentation Tests (마이크로/나노 압입시험에 의한 재료특성평가)

  • Lee, Hyung-Yil;Lee, Jin-Haeng
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.32 no.10
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    • pp.805-816
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    • 2008
  • The present work reviews the methods to evaluate elastic-plastic material characteristics by indentation tests. Especially the representative stress and strain values used in some papers are critically analyzed. The values should not only represent the load-depth curve, but also represent the whole of deformed material around the impression. We briefly introduce other indentation techniques to evaluate residual stresses, creep properties, and fracture toughness. We also review some technical problems that are related to the accuracy issues in indentation tests.

A Study on the Method of Residual Stress Relaxation during Wire Drawing and Evaluation of Residual Stress Using Nano Indentation Test (신선 시 선재의 잔류응력 완화 방법에 관한 연구 및 나노 압입 시험을 이용한 잔류응력 평가)

  • Ko Dae-Cheol;Hwang Won-Ho;Lee Sang-Kon;Kim Byung-Min
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.23 no.5 s.182
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    • pp.162-169
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    • 2006
  • Steel cord which is used as reinforcement in car tires is produced by wet-drawing process. Recently the quality improvement of the steel cord product is demanded by the tire market. After cold drawing process, produced residual stresses have a harmful effect on the durability of the wire and become the cause which decreases the quality of the product. Therefore, to improve the quality of the steel cord product, the research regarding the method of residual stress relaxation is necessary. To evaluate the quality of the cold drawn wire, it is very important to measure the residual stress, because the residual stress decides a variety of the quality level which is demanded in the cold drawn wire. The aim of this study is to propose residual stress relaxation method in the drawn wire using FE-analysis. The validity of the analysis results was verified by Nano indentation test.

Mechanical Property Measurement in Nano Imprint Process (나노 임프린트 공정에서의 기계적 물성 측정)

  • 김재현;이학주;최병익;강재윤;오충석
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.21 no.6
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    • pp.7-14
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    • 2004
  • 나노 임프린트 기술은 기존의 광학적 리소그라피 (optical lithography) 기술보다 저렴한 비용으로 나노 구조물을 대량으로 제조할 수 있을 것으로 기대되고 있는 기술이다. 현재까지 반도체 공정기술의 주류를 이루고 있는 광학적인 리소그라피 기술은, 100nm이상의 CD(Critical Dimension)를 가지는 구조물들을 정밀하게 제조하여, 미소전자공학 (microelectronics) 소자, MEMS/MEMS, 광학소자 등의 제품들을 대량으로 생산하는 데에 널리 활용되고 있다. 반도체 소자의 고집적화 경향에 따라 100 nm 이하의 CD를 가지는 나노 구조물들을 제조할 필요성이 높아지고 있지만, 광학적인 방법으로는 광원의 파장보다 작은 구조물들을 제조하기가 어렵다. 보다 짧은 파장을 가지는 광원을 이용하는 리소그라피 장비가 계속적으로 개발되고 있으나, 그에 따른 장비 비용 및 제조 단가가 기하급수적으로 증가하고 있다.(중략)

Evaluation of Thin Film Residual Stress through the Analysis of Stress Relaxation Path and the Modeling of Contact Morphology (응력완화 경로분석과 압입자/시편간 접촉형상 모델링에 바탕한 박막재료의 국소 잔류응력 평가)

  • Lee, Yun-Hee;Kim, Sung-Hoon;Jang, Jae-Il;Kwon, Dong-Il
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2001.06a
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    • pp.237-242
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    • 2001
  • Residual stress is a dominant obstacle to efficient production and safe usage of products by reducing the mechanical strength and failure properties. Especially, it causes interfacial failure and substrate deflection in the case of thin film. So, the exact evaluation and optimum control of thin film residual stress is indispensable. However, hole drilling or X-ray diffraction techniques have some limits in application to thin film. And, curvature technique for thin film materials cannot give the information about local stress variation. Therefore, we applied the nanoindentation technique in evaluating the thin film residual stress. In this study, we modeled the change of indentation loading curve for residually stressed and stress-free thin films during stress relaxation. The value of residual stress was directly related to the indentation depth change by relaxation. The residual stress from nanoindentation analysis was consistent with the result from curvature technique.

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Measurement of Elastic Constants of Thin Metallic Foil by Guided Wave Dispersion Characteristics (유도초음파 분산 특성을 이용한 박판의 탄성계수 측정)

  • Lee, Dong-Jin;Cho, Youn-Ho;Jang, Kang-Won;Cho, Seung-Hyun;Ahn, Bong-Young
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.32 no.1
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    • pp.41-46
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    • 2012
  • As the development of MEMS/NEMS structure and application technology the demand for an assessment of the mechanical properties have increased. The mechanical properties are mainly evaluated by using tensile test or ultrasonic wave measurement. However, the new technology have been developed such as nano-indentation, guided wave method because they have a limitation in case of a thin plate and thin film. In the study, the guided wave velocities are measured by electromagnetic-acoustic transducer(EMAT), the material properties of thin metallic foils are obtained using optimization process of the theoretical and experimental group velocity of guided wave. The Young's modulus obtained by the optimization process(201.6 GPa), nano-indentation(207.0 GPa) and literature value(203.7 GPa) of a $50{\mu}m$ thick nickel thin plate shows good agreement within 3%.