• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
• /
• 2000.02a
• /
• pp.228-229
• /
• 2000

1970년 Ashkin이 레이저 광압을 이용하여 수 마이크로미터 크기(micrometer sized)의 유전체를 광속의 진행 방향으로 가속시킴과 동시에 광속축(beam axis)방향으로 입자를 끌어당기는데 성공함으로써 레이저를 이용한 미세구(micro-particle) 의 포획 및 조작에 대한 연구와 실험이 시작되었다$^{[1]}$ . 이후에 많은 사람들에 의해 연구가 활발히 이루어졌으며$^{[2]~[7]}$ , 이러한 레이저를 이용한 미세구의 포획방법은 광집게(optical tweezer)로써 생물학과 물리학 분야에서의 높은 가능성 때문에 지금도 연구가 계속되고 있다. (중략)

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 2013.05a
• /
• pp.147-148
• /
• 2013

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
• /
• v.15 no.7
• /
• pp.870-874
• /
• 2005

This paper presents capacitive tactile sensor that can detect normal and shear forces. This tactile sensor consists of index plate, sensing plate, and elastic dielectric layer. The calculated sensing character is based on the changes of space between two horizontal plate. Larger overlap areas and narrow space between top and bottom plate guarantees higher sensitivity. Tactile sense information can be calculated from the changes of phase of output signal. The symmetric arrangement of sensing plates makes the manufacturing process easier and guarantees the stability of the structure. In this paper, the sensor structure is designed, the mechanism of the Proposed sensor is theoretically explained, and the simulated result is presented.

• Polymer(Korea)
• /
• v.26 no.1
• /
• pp.113-120
• /
• 2002

Electrostriction is the phenomenon that a material is strained due to Maxwell stress developed by the applied voltage. In many electrostrictive materials, especially polymeric elastomers can produce large deformation and force due to their low elastic modulus. In this study, polyurethanes and acrylic rubber with compliant electrodes were used as electrostrictive polymer(EP) actuator. Actuation characteristics of the EP actuators with different physical properties of dynamic modulus and dynamic dielectiric constant were analyzed under AC field. The classical laminate theory was also used to simulate the actuation process in relation to the geometry and the physical properties of the actuators.

• Composites Research
• /
• v.36 no.5
• /
• pp.377-382
• /
• 2023

To enhance the performance of graphene-based devices, it is of great importance to better understand the interfacial interaction of graphene with its underlying substrates. In this study, the adhesion energy of monolayer graphene placed on dielectric substrates was characterized using mode I fracture tests. Large-area monolayer graphene was synthesized on copper foil using chemical vapor deposition (CVD) with methane and hydrogen. The synthesized graphene was placed on target dielectric substrates using polymer-assisted wet transfer technique. The monolayer graphene placed on a substrate was mechanically delaminated from the dielectric substrate by mode I fracture tests using double cantilever beam configuration. The obtained force-displacement curves were analyzed to estimate the adhesion energies, showing 1.13 ± 0.12 J/m² for silicon dioxide and 2.90 ± 0.08 J/m² for silicon nitride. This work provides the quantitative measurement of the interfacial interactions of CVD-grown graphene with dielectric substrates.

• Korean Journal of Optics and Photonics
• /
• v.19 no.1
• /
• pp.80-83
• /
• 2008

Optical tweezers are a tool that can use a tightly focused laser beam to trap and manipulate micron-sized dielectric particles that are immersed in a medium with lower refractive index. In this paper, the calculation of the trapping force of optical tweezers is presented. A nonparaxial Gaussian beam is used to represent a tightly focused Gaussian beam, and the FDTD (Finite-Difference Time-Domain) method is used for computing the electromagnetic field distributions in the dielectric medium. Scattered-field formulation is used for analytical expression of the incident fields. Using the electromagnetic field distribution from FDTD simulation, the trapping force is calculated based on Maxwell's stress tensor.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
• /
• 2002.07a
• /
• pp.108-109
• /
• 2002

Optical tweezers는 광압(radiation pressure)을 사용하여 입자들을 포획하거나 조절할 수 있다는 점에서 마이크로스케일의 유전체구뿐만 아니라 세포에서도 널리 사용되고 있다. 일반적으로 빛이라는 것은 광자들의 집합체로서 광자의 입자성으로 인하여 외부의 물체와 충돌시 운동량을 전달하게 되고 이것을 광압(radiation pressure)이라고 하며 optical tweezers [1]는 이 광압을 이용한 방법중 하나이다. 레이저빔을 입자에 집속 시켜 주게 되면 입자는 광압에 의해서 gradient force와 scattering force의 힘을 받게 된다. (중략)

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 2002.10a
• /
• pp.227-230
• /
• 2002

New polishing technique for small parts has been tried out using the principle of particle electromechanics. Common fine abrasives such as alumina, diamond, silicon carbide are dielectric materials which are polarized under an electric field, and a non-uniform electric field makes abrasive particles translate along the field line. Using this principle, We make abrasive particles aggregate in the vicinity of the micro tool which is fir the surface finishing of a small part without contact with it. The behavior of particles is optically measured, and the machined depth of glass is examined.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2013.08a
• /
• pp.216.2-216.2
• /
• 2013

Nano-indenter는 팁을 박막 표면으로부터 일정 깊이까지 일정한 비율로 힘을 팁에 인가하여 그에 따른 박막의 반응을 in-situ로 확인하기 위하여 고안된 장치이며, 박막은 물론 나노 구조물까지 다양한 범위에서 기계적 특성을 분석하기 위하여 사용되고 있다. 이 연구에서는 유전체 및 확산방지막으로 사용되는 Hf을 rf magnetron sputter로 증착하였으며 이때 Ar 가스와 함께 $N_2$ 가스의 혼합 비율을 다르게 하여 HfN을 증착하였다. 질소 분압에 따라 증착된 HfN 박막은 고온중에서 질소의 영향을 확인하기 위하여 $800^{\circ}C$로 질소 분위기에서 20분간 열처리하여 이후 박막의 nano-mechanical 특성을 nanoindenter를 사용하여 확인하였고 최대 압입력을 250 ${\mu}N$으로 고정하였다. 측정결과 고온 열처리후 HfN 박막은 증착시 질소 분압이 0%에서 5%로 증가함에 따라 surface hardness는 8.6 GPa에서 8.1 GPa로 elastic modulus는 123.7 GPa에서 134 GPa로 각각 변화되는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 질소 분압이 2.5%로 증착된 HfN 박막은 열처리후 박막 표면의 물리적 특성이 깊이 방향으로 층을 이루고 있어 nano-indenter 압입시 다수의 pop-in이 나타남을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2013.02a
• /
• pp.520-520
• /
• 2013

Lateral 구조를 갖는 탄소나노튜브 에미터 캐소드의 금속전극 선폭과 간격은 탄소나노튜브 에미터 밀도와 게이트에 인가되는 전계의 크기에 밀접한 관계가 있어 전계방출특성에 큰 영향을 나타내므로 조속한 상업화를 위해서는 최적화 연구가 요구된다. 따라서 본 연구에서는 금속전극의 선폭과 간격을 110/30, 80/30, 40/30과 120/20, 90/20, 20/20 ${\mu}m$로 각각 변화시켜 4.6인치 탄소나노튜브 에미터 기반 flat light lamp 개발연구를 진행하였다. 이때 사용한 금속전극은 2 mm 두께를 갖는 4.6인치 소다라임 글라스 위에 패턴 된 PR에 Ag를 sputtering하여 증착 후 PR을 lift-off하여 형성하였다. 이와 같이 형성된 금속전극은 ~1 ${\mu}m$와 12 nm의 두께와 표면단차를 각각 가지고 있었다. 형성된 금속전극 위에 유전체와 탄소나노튜브 에미터를 각각의 페이스트를 사용하여 스크린 인쇄와 소성과정을 통해 형성하였다. 이때 레이저 빔을 전극사이의 빈 공간에 조사하여 탄소나노튜브 에미터를 금속전극 위에 정밀하게 정렬하였으며 잔존하는 유기물과 유기용매를 없애기 위해 대기압 공기분위기의 $410^{\circ}C$에서 10분간 소성과정을 거친 후 접착테이프를 사용하여 잔탄 속에 있는 탄소나노튜브 에미터를 물리적 힘으로 수직하게 노출시켜 캐소드를 준비하였다. 애노드는 전계에 의해 방출된 전자의 측정과 전계방출 이미지를 얻기 위해서 P22 형광체와 Al박막이 증착된 2 mm 두께의 소다라임 글라스를 사용하였다. 캐소드와 애노드 사이의 간격은 6~10 mm로 유지하였고, 진공챔버의 기본 압력을 $5{\times}10^{-6}$ Torr 이하로 유지하였다. 캐소드와 게이트 전극에 1, 4 kHz와 3% duty를 갖는 bipolar 형태의 DC 사각펄스파를, 애노드에 ~18 kV의 DC 고전압을 각각 인가하여 평가하였으며 추후, 이렇게 제작된 다양한 선폭과 간격을 갖는 탄소나노튜브 에미터 기반 flat light lamp의 전계방출특성과 효율에 대한 비교 연구를 진행할 계획이다.