미크론 자성비드 검출용 바이오센서에 활용하는 GMR-SV 박막을 이온빔 스퍼터링 증착법으로 glass/Ta(5.8 nm)/NiFe(5 nm)/Cu(t nm)/NiFe(3 nm)/FeMn(12 nm)/Ta(5.8 nm)의 구조를 갖도록 증착하였다. 비자성체 Cu의 두께가 3.0 nm에서 2.2 nm까지 얇아질수록 교환결합력은 증가하였으며 자기저항비는 다소 낮았다. 비자성체의 두께가 얇으면 반강자성체의 층간 교환작용이 강자성체의 고정층 뿐만 아니라 자유층의 스핀배열에도 영향을 주고 있음을 확인할 수 있었다. 또한 리소그래피 공정 과정을 거쳐 GMR-SV 소자를 제작하여 미트론 자기비드를 검출하였다. 여기서 자기비드를 떨어뜨리기 전과 후의 자기저항비, 교환결합력, 보자력은 각각 0.9%, 3 Oe, 2 Oe의 값을 나타내었다. 이것으로 미크론단위의 바이오센서로서 활용할 수 있는 가능성을 보여주었다.
입자상 오염물에 대한 대기 환경기준이 인체에 미치는 영향과 관련하여 총부유분진에서 PM10(10 미크론 이하의 입자) 및 PM2.5(2.5 미크론 이하 입자)의 미세입자 농도 범위로 변화되고 있다. 따라서 이들 미세입자 농도를 측정할 수 있는 정밀 측정법의 개발이 요구되고 있고 이들 측정기의 수요도 늘어갈 전망이다. (중략)
미시자기모델과 Stoner-Wohlfarth 모델을 이용하여 미크론 크기로 패터닝(patterning) 된 퍼멀로이 박막의 자기소거장 효과를 분석하였다. 또한 20 $\mu\textrm{m}$$\times$(40 $\mu\textrm{m}$~200 $\mu\textrm{m}$) 크기의 퍼멀로이 박막 시료를 DC 마그네트론 스퍼터링과 광 리소그라피(photo littlography)로 제작하였고, 제작된 시료의 자기저항 특성과 전산시늉에 의한 결과를 비교하였다. 미시자기모델에 의한 결과가 Stoner-Wohlfarth모델에 의한 결과보다 측정 데이터에 더 잘 일치하였다. 전산시늉 결과 미크론 크기로 패터닝 된 자기박막 시료의 경우 Stoner-Wohlfarth 모델에서의 자기소거장 근사식이 수정되어야함을 제안하였다.
광 리소그래피 공정을 이용하여 반강자성체 IrMn 층을 기반으로 하는 GMR-SV(giant magnetoresistance-spin valve) 소자 위에 ${\mu}m$ 선폭 크기의 코일을 적층하여 미크론 크기 코일을 제작하였다. GMR-SV 박막일 때와 소자 제작 후의 자기저항비와 자장감응도는 각각 4.4 %, 2.0 %/Oe와 1.6 %, 0.1 %/Oe로 나타났다. 여러 개의 $1{\mu}m$ 크기인 자성비드가 붙은 적혈구 바로 아래 위치에 놓일 소자와 10번 감은 미크론 크기 코일에 흐르는 AC 및 DC 전류 크기에 따른 자기장 분포를 유한요소법 전산모사로 분석하였다. 코일 중심인 $z=0{\mu}m$에서 주파수 20 kHz인 AC 전류가 0.1 mA에서 10.0 mA로 증가하면 이 값에 비례하여 자기장의 크기는 $30{\mu}T$에서 $3060{\mu}T$로 증가하였다. 그리고 코일 중심에서부터 $z=10{\mu}m$에서 자기장 크기는 $z=0{\mu}m$인 중심에서 보다 1/6배로 줄어들었다. 미크론 크기 코일에 흐르는 전류에 의해 생성되는 자기장은 적혈구 포획용으로 충분한 크기를 갖고 있어서 검출용 바이오센서로 활용 가능함을 확인 할 수 있었다.
본 연구는 초슬림의 광학 시스템에 적용 가능한 서브 미크론의 패턴으로 구성된 고효율 회절 렌즈의 금형을 가공하는 방법에 관한 것이다. 서브미크론의 패턴으로 구성된 고효율 회절 렌즈를 가공하기 위해 분해능이 뛰어난 전자빔 노광장치와 고속 원자 빔 플라즈마 에칭 공정을 바탕으로 다중 정렬방식을 이용하였다. 다중 정렬 방식을 이용하여 고효율 회절 렌즈를 가공 하기 위해서는 정렬 오차, 노광 오차 그리고 에칭 오차를 최소화 해야만 한다. 본 연구에서는 이 주요한 세 가지 가공 오차를 최소화 하였으며, 이를 바탕으로 지름 $267\;{\mu}m$ (NA=0.25), 최소 선 폭 226 nm, 렌즈 두께 819 nm 를 가지는 고효율 회절 렌즈 가공을 실현 하였다.
본 연구에서는 도토리묵 제조용으로 수입되고 있는 북한산, 중국산 전분과 국내산 전분에 대하여 원산지별 호화 특성을 알아보기 위해 청가, 아밀로오스 함량, 아밀로그래프 측정, 입도분포, 장방출주사전자현미경에 의한 입자형태 등을 조사하였다. 청가는 북한산($0.42{\pm}0.00$)> 중국산($0.37{\pm}0.01$)> 국내산($0.34{\pm}0.00$) 순이었고(p<0.05), 아밀로오스 함량에서는 북한산($33.65{\pm}0.47$)> 중국산($32.00{\pm}0.86$)> 국내산 ($30.48{\pm}1.21$) 순이었다(p<0.05). 아밀로그래프상에 나타난 초기호화온도는 북한산과 중국산이 $72^{\circ}C$로 같았고, 국내산은 $71^{\circ}C$이었다. 최고점도는 국내산과 북한산이 580 BU이었고 중국산은 570 BU이었다. 전분의 노화특성과 밀접한 상관관계를 나타내는 냉각점도(C)와 setback(C-P)값, total setback(C-H)값의 크기는 전분의 노화정도를 나타내는 값으로 북한산과 중국산이 국내산보다 다소 높았다. 입자분포에서는 5 미크론 이상 40 미크론 미만에서 국내산 68.9%, 중국산 73.8%를 나타낸 반면 북한산은 57.1%, 90 미크론 이상 501 미크론 미만에서의 입자가 19.1% 함유되어 있어 상당히 불균일하였다. 장방출주사전자현미경 관찰 결과 중국산과 북한산 시료에서 부분적으로 호화가 일어났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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