• 한국패류학회지
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• 제9권2호
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• pp.94-102
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• 1993

동양달팽이(Nesiohelix samarangae)의 자성생식기 중 정자낭(spermatheca)의 미세구조를 투과전자현미경을 이용하여 관찰하였다. 성체의 정자낭의 내강에서는 정자와 이와 관련된 물질들 또는 상피로부터의 분비물질들이 관찰되었다. 정자낭의 내강을 둘러싸고 있는 벽의 상피는 단층원주상피로서 내강과 연한 세포의 원형질막은 미세융모를 가지고 있었으며 섬모는 가지고 있지 않았다. 이 미세융모들의 기부에서는 고배율 하에서 pinocytotic vesicle들이 관찰되었고 때로 세포의 분비물을 세포 밖으로 방출하는 모습도 관찰되었다. 세포들의 상부세포질에는 많은 수의 mitochondria가 있었고, 때로 분비과립과 lysosomd들이 존재하기도 하였다. 이들보다 아래에는 잘 발달한 골지체와 과립소포체(RER)들이 있었다. 이 부위에서 분비과립들이 많이 형성되어 있는 모습이 세포에 따라 관찰되었고, 그 아래에 즉, 각 세포의 하반부 세포질에 상하로 긴 핵이 관찰되었다. 세포의 기부 원형질막은 상부 세포질 내로 깊게 그리고 수없이 많이 주름을 이루고 있어 인접한 세포와의 경계를 구분할 수 없을 정도였다. 기저막의 아래에는 근육다발과 색소세포들이 결합조직 내에서 관찰되었고, 정자낭의 외막은 큰 액포로 인하여 세포질들이 원형질막 주변으로 밀려나 있는 특이한 세포들로 이루어져 있었다. 정자낭의 기능은 정자를 일시 저장하며 정자낭 상피에서 분비되는 소화액들로 정자를 일차적으로 세포외 소화하고 소화되지 않은 물질들을 흡수하여 이차적으로 세포내소화하는 것으로 생각된다.

• 한국자기학회지
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• 제27권4호
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• pp.135-139
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• 2017

직경 $190{\mu}m$ Cu 와이어에 $Ni_{80}Fe_{20}$ 연자성 물질을 전기도금법으로 증착하여 금속 코어/연자성 쉘 구조의 복합 와이어를 제작하고 이 와이어에서 자기임피던스 효과(MI 효과)를 연구하였다. 원통 좌표계에서 복합 와이어의 임피던스 텐서의 두 대각 성분 $Z_{{\theta}{\theta}}$와 $Z_{zz}$는 z 방향으로 가한 자기장에 대해 큰 MI 효과를 나타낸 반면, 비대각 임피던스 $Z_{{\theta}z}$의 MI 효과는 매우 약하게 나타났다. 비대각 자기임피던스 효과가 큰 복합 와이어를 만들기 위해 비틀림 스트레인 하에서 전기도금하는 방법을 시도하였다. Cu 와이어의 한쪽 끝을 약 $270^{\circ}$ 이상 회전한 상태에서 전기도금 된 복합 와이어는 뚜렷하게 증대된 비대각 MI 효과를 보였으며 $360^{\circ}$ 회전한 상태에서 도금 된 와이어에서 최대의 비대각 MI 효과를 얻을 수 있었다. 본 연구를 통해 비대각 MI 효과가 큰 복합와이어를 제작하는 방법을 개발한 것은 금속 코어/자성 쉘 복합 와이어의 자기센서 소재로써의 응용가능성을 높일 것으로 기대된다.

• 한국자기학회지
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• 제24권2호
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• pp.35-40
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• 2014

본 연구에서는 제일원리계산방법을 이용하여 스핀전달토크(Spin-Transfer Torque: STT) MRAM을 구현하는 데 적합한 물질로 알려진 CoFe 합금 박막의 자성과 자기결정이방성에 대해 계산하였다. CsCl 구조의 CoFe 합금 박막의 자기결정이방성을 계산하기 위해 교환-상관 퍼텐셜은 일반화 물매근사(general gradient approximation: GGA)를 사용하였으며 k-점은 $12{\times}12{\times}1$, 절단 에너지는 400 eV을 사용하였다. CoFe 합금 박막의 층수는 5층으로 하였고 박막 표면이 Co 원자인 경우와 Fe 원자인 경우에 $2.2{\AA}$에서 $3.2{\AA}$까지 범위에서 2차원 격자상수에 따른 박막의 총에너지를 계산하였다. 총에너지 계산 결과에 따르면 Co 표면의 CoFe 5층 박막의 총에너지는 $2.45{\AA}$와 $2.76{\AA}$의 두 2차원 격자상수에서 극소치를 가지는데 fcc 형 결정구조를 가지는 $2.45{\AA}$의 2차원 격자상수 박막이 bcc 형 결정구조를 가지는 $2.76{\AA}$ 2차원 격자상수 박막보다 약 160 meV 차이로 더 안정함을 알 수 있었다. 반면 Fe 표면의 CoFe 5층 박막은 상당히 복잡한 총에너지 계산 결과를 보여 주는데 이는 Fe 표면의 CoFe 5층 박막은 복잡한 자성 구조를 가지기 때문일 것으로 판단된다. $2.45{\AA}$의 Co 표면의 CoFe 5층 박막은 표면에 평행한 자기결정이방성을 가지는 반면, $2.76{\AA}$일 때는 표면에 수직한 자기결정이방성을 가지는 것으로 계산되었다.

• 한국자기학회지
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• 제10권4호
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• pp.159-163
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• 2000

절연층으로 CoO를 사용한 스핀의존성 터널링 접합 NiFe(30 nm)/CoO(t)/Co(30 nm-t)에서 터널링 자기저항성질을 연구하였다. 3-gun 스퍼터링 시스템에서 4$^{\circ}$tilt-cut (111)Si을 기판으로, 상부자성층으로 Ni$_{80}$Fe$_{20}$를 사용하였고 Co를 하부 자성층으로 사용하였다. 절연층으로 사용된 CoO른 하부 자성층 Co를 산소 플라즈마 산화법과 상온에서의 자연산화를 통해 얻었다. CoO를 플라즈마 산화법으로 얻은 경우 플라즈마 산화시간이 증가할수록 자기이력곡선에서 반강자성 물질인 CoO에 의해 NiFe와 Co의 보자력이 증가하는 것을 관찰할 수 있었다. 플라즈마 산화된 CoO의 경우, 상온에서 1mA의 감지전류를 흘려줬을 경우 최대 1.2 %의 자기저항비를 얻을 수 있었다. 자연산화법으로 CoO를 얻은 경우 감지 전류 1 mA에서 4.8 %의 자기저항비를 관찰할수 있었고, 감지전류 1.5 mA의 경우 28 %의 자기저항비와 10.9 ㏀$\times$$\mu\textrm{m}$$^2$의 값을 얻을 수 있었다. 저항$\times$면적값이 2.28 ㏀$\times$$\mu\textrm{m}$$^2$일 때 최대 120 %의 자기저항비를 얻을 수 있었다.다.

• 한국자기학회지
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• 제26권6호
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• pp.179-184
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• 2016

스핀전달토크(Spin-Transfer Torque: STT) MRAM의 상용화를 위해서는 낮은 반전전류와 높은 열적 안정성을 동시에 만족해야 하고, 이를 위해서는 큰 스핀 분극, 강한 수직자기이방성 에너지을 가지는 물질이 요구된다. 본 연구에서는 STT-MRAM에 적합한 물질로 알려진 B2 CoFe 면심에 X(O, F, S, Cl) 원자가 위치한 $CoFeX_3$ 합금의 전자구조와 자기결정이방성(Magnetocrystalline anisotropy: MCA) 에너지를 계산하였다. X 원자가 F나 Cl일 때는 페르미 준위에서의 스핀 분극율이 각각 97 %, 96 %로, 반쪽 금속에 근접한 전자구조를 가짐을 확인할 수 있었다. 뿐만 아니라 표면이 Co 원자로 끝나는 5층 박막은 모든 X에 대해 수직 자기이방성를 가졌으며, 특히 $CoFeCl_3$의 자기이방성 에너지는 약 1.0 meV/cell로 상당히 컸다. 따라서 6, 7 족 원소를 잘 활용하면 높은 스핀 분극율과 강한 수직 자기이방성를 동시에 가지는 물질을 제조할 수 있게 되어 STT-MRAM의 상용화에 기여를 할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.513-519
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• 2021

봉합 나사못을 이용한 견관절 수술 환자들의 예후를 확인하기 위하여 MRI(Magnetic Resonance Imaging)를 이용하여 추적검사를 시행한다. 봉합나사못을 삽입한 경우에는 임상적 관찰을 용이하게 하기 위하여 지방소거법을 이용한 영상촬영 기법이 이용되는데, 이때 이용되는 지방 신호 억제 기법으로 CHESS(Chemical Shift Selective), STIR(Short Tau Inversion Recovery), Dixon 기법 등이 주로 이용되고 있다. 봉합나사못은 비자성 재료를 이용해서 제작되지만, 환부에 삽입되는 티타늄 재질의 금속물질은 비자성체임에도 불구하고 국소자장을 왜곡시켜 결과 영상의 기하학적인 왜곡은 물론 심각한 영상신호의 감소 현상을 발생시킨다. 봉합나사못을 삽입하여 환부를 관찰하는 경우에는 뼈 혹은 뼈 인접 부위의 영상을 획득하여야 하는데 뼈와 주변 조직의 임상적 관찰을 위해서는 뼈의 지방 신호를 억제할 필요가 있다. 이때 이용되는 지방 신호 억제 기법은 금속 삽입물로 인한 자기장 불균일의 영향을 받는다. 본 연구에서는 3가지 지방억제 영상기법(CHESS, STIR, Dixon)을 이용하여 금속물질을 삽입한 환자로부터 영상을 획득하여 비교, 분석하였으며, 그 결과로 봉합나사못을 삽입한 환자의 병변 관찰 및 수술 후 예후를 관찰하기 위한 영상기법으로 STIR 영상기법이 가장 적합함을 알 수 있었다. 연구 결과에 따르면 금속 물질을 인체에 삽입한 환자의 경우, 지방 신호 억제가 필요한 MRI 검사에서는 STIR 기법을 이용하는 것이 임상적 가치가 높은 영상을 얻을 수 있을 것이다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제6권1호
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• pp.81-89
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• 1999

Micromachining을 이용하여 기존의 전자 물품 감시에 사용되는 자기공명센서의 소형화 공정을 연구하였다. 설계 한 구조는 Free Standing Membrane형 과 Diving Board형의 두 가지이며 각자에 대해 적합한 공정 조건을 수립하고 실제로 그 구조를 형성해 보았다. 멤브레인형의 경우는 센서 모양을 여러 가지 형태로 쉽게 바꿀 수 있는 반면에 그 크기가 실리콘 기판의 두께에 의존하여 소형화하는데 한계가 있었으며 다이빙 보드형의 경우 소형화에도 유리하고 센서의 자기변형이 보다 자유로운 구조였다. 실리콘 질화막은 일반 반도체 공정에서의 조건보다 Si의 함량을 크게 하여 열처리 없이도 저응력의 박막형성이 가능하였으며 탄성계수 값이 크지 않아 센서 부분의 자기변형을 크게 구속하지 않아 센서물질의 지지층으로 유리한 물질이었다. 또한 스퍼터링으로 증착된 텅스텐은 자성 센서 물질로 연구되고 있는 Fe-B-Si물질에 대한 식각 선택도가 높아 구조 형성 공정 중 보호 층으로 사용된 후 제거될 수 있음을 알 수 있었다. 따라서 지지층으로 실리콘 질화막을 사용하고 보호층으로 텅스텐 박막을 사용한 다이빙 보드형 구조가 전자 물품 감시(EAS)용 센서의 소형화에 유리 할 것으로 생각된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.308-308
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• 2011

6.48 ${\AA}$의 격자 상수를 갖는 InSb 물질은 0.17 eV의 낮은 에너지 밴드갭과 78,000 cm2/Vs의 전자 이동도를 갖는 물질로서 고속의 자성 센서소자, 장파장의 광 검출기 그리고 고속 전자소자 등의 분야에서 많은 주목을 받고 있다. 그러나, 전기적 특성이 우수한 InSb 물질을 소자로 구현하는데 있어서 큰 어려움이 있다. InSb와 격자 크기가 잘 맞으면서 절연이 우수한 기판의 부재가 가장 큰 문제가 되는 부분이다. 즉, 격자 부정합을 최소화하며 동시에 절연기판을 사용함으로써 소자의 특성을 잘 살려야 하는 것이다. 이러한 이유로 인하여 InSb 기반의 소자가 널리 사용되지 못하고 있는 것이다. 현재 범용으로 사용하고 있는 기판은 격자 부정합이 14%인 GaAs, 11%의 InP 그리고 18%의 Si 등이 있다. 이번 발표에서는 GaAs 기판 위에 격자 부정합을 최소화하여 InSb 박막을 최적화 시켜 성장하는 방법에 대해서 소개하고자 한다. InSb 박막 성장하는데 있어 논문으로 보고된 여러 가지 방법들이 있다. 기판과의 격자 부정합을 줄이기 위하여 저온-고온 (L-T)의 의한 메타몰픽(metamorphic) buffer 층을 성장 후 InSb 박막을 성장하는 방법[1] 그리고 단계별 buffer를 성장하는 방법[2] 등을 통해서 많은 진보가 있었다. 하지만, 우리는 GaAs 기판 위에 AlSb 박막을 성장 하면서 동시에 In과 Al의 양을 서서히 변화시키는 grading 기술을 사용하였다. 즉, 물질 각각의 격자상수를 고려하여 GaAs (기판)-AlSb-InAlSb-InSb로 변화를 주어 격자 부정합이 최소가 되도록 하여 만들어진 buffer 위에 InSb 층이 만들어 지도록 하여 GaAs 기판 위에 InSb 박막을 성장 할 수 있었다. grading 기술을 이용하여 만들어진 buffer 위에 성장된 0.3 um의 InSb 박막 층은 상온에서 전자 이동도가 약 38,000 cm2/Vs에 이르는 것을 확인하였다. InSb 박막의 두께가 약 1 um 되어야 30,000 cm2/Vs 이상의 전자 이동도를 얻을 수 있다고 많은 논문을 통해서 보고 되고 있으나 우리는 단지 0.3 um의 InSb 박막두께에서 이와 같은 전기적인 특성을 확인하였기에 이상과 같이 보고 하고자 한다.

• 한국자기학회지
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• 제22권3호
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• pp.103-108
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• 2012

수 ${\AA}$의 파장과 수 meV에서 수백 meV의 에너지를 가지는 중성자는 물질의 구조와 동역학을 연구하는데 적절한 특징을 가지고 있다. 이런 중성자 산란은 지난 60여년 동안 발전되어 이제는 응집물질물리학을 비롯한 다양한 재료과학 분야에서 대표적이고 핵심적인 실험방법으로 자리잡았다. 본고에서는 이런 중성자 산란을 이용한 구조 및 동역학 연구의 기본 원리를 설명하고 간단한 예를 제시한다.

• 한국자기학회지
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• 제2권3호
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• pp.193-199
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• 1992

희토류 영구자석, $Nd_2Fe_{14}B$ 화합물에 대한 자체충족적 국재밀도함수근사 전자 구조 계산을 수행하여 이 물질의 전자기적 물성을 연구하였다. LMTO(Linearized Muffin-Tin Orbital)에너지 띠 방법을 사용하여 상자성, 강자성상에서 구한 $Nd_2Fe_{14}B$ 화합물의 에너지 띠구조를 토대로 하여 자성을 포함한 제반 물성, 즉 희토류금속과 천이금속의 결합(bonding)효과, 전기적, 자기적 구조등을 고찰하였다. Boron 원자의 역학은 근접 Fe 원자와의 혼합 상호작용을 통하여 Fe의 원자의 자기모멘트를 많이 줄이는 효과를 주며 또한 구조 안정성에 기여한다는 결과를 얻었다. 강자성상에서의 Fe 원자들의 평균 자기모멘트는 약 2.15 ${\mu}B$로 계산되었는데 이중 Boron 원자로 부터 가장 멀리 떨어져 있으며 12개의 Fe 원자들로 둘러싸인 Fe(j2-site)원자가 가장 큰 값(2.7 ${\mu}B$)의 자기모멘트를 갖고 Boron 원자와의 혼합 상호작용이 가장 큰 Fe(e-site)원자가 가장 작은 값(1.9 ${\mu}B$)의 자기모멘트를 갖는다.