• 제목/요약/키워드: 진동분광학

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M형 Ba-Ferrite에서 Fe 이온의 열 진동에 관한 연구 (The Thermal Dynamics of Fe Ion on the M-type Ba-ferrite)

  • 서정철;김진수;최정완
    • 한국자기학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.5-9
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    • 2011
  • M형 Ba-ferrite 결정에서 5가지 자리에 위치한 Fe 이온의 열 진동에 관하여 M$\ddot{o}$ssbauer 분광법과 Raman 분석으로 연구하였다. 결정의 c-축 방향을 기준으로 감마선을 여러 방향으로 조사하여 각 방향에 대한 열진동의 형태를 측정 분석하였다. 특히 2b 자리에서 c-축 방향의 진동은 다른 방향 보다 매우 활발하여 M$\ddot{o}$ssbauer 공명 흡수에 큰 변화를 일으키고 있으며 Raman 측정에서도 2b 자리의 진동이 매우 크게 나타나는 특이한 성질을 나타내고 있다.

합성 스펙트럼 해석법과 소형 스펙트로메터를 이용한 Fulcher-α 시스템 해석 및 수소 분자 회전 운동 측정

  • 당정증;정경재;황용석
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.227.1-227.1
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    • 2016
  • 플라즈마 방출광 진단법은 플라즈마에 특별한 영향을 주지 않으면서도 진단 정보를 안정적으로, 지속적으로 취득할 수 있는 우수한 진단 방법이다. 이러한 분광 진단의 신뢰성을 확보하기 위해서는 방출광의 정확한 측정과 해석이 중요하다. 방출광의 측정에 이용되는 분광 장비는 모노크로메터(monochromator)와 소형 스펙트로메터(spectrometer)가 주로 사용된다. 스펙트로메터의 경우 모노크로메터보다 분광 성능은 다소 부족하지만 가볍고 작은 크기로 인해 장비의 설치가 용이하고 가격이 저렴하다는 장점이 있다. 또한 모노크로메터에 비해 분광 성능이 낮은 대신 넓은 범위의 파장을 동시에 측정할 수 있는 장점이 있다. 따라서 스펙트로메터는 플라즈마의 모니터링에 주로 사용된다. 그런데 스펙트로메터의 기기적 선폭 증대(instrumental broadening)보다 조밀하게 위치한 스펙트럼들은 서로 중첩이 일어나 진단이 어려워진다. 특히 분자 띠 스펙트럼(molecular band spectrum)과 같은 경우 선 스펙트럼들이 매우 밀집된 형태를 이루고 있어 범용적인 스펙트로메터로 진단하기가 어렵다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 합성 스펙트럼 해석법(synthetic spectrum method)을 이용할 수 있다. 본 연구에서는 수소 플라즈마의 Fulcher-${\alpha}$ 띠 스펙트럼 해석에 합성 스펙트럼법을 적용하여 분자의 회전 온도가 측정 가능한지 확인하고, 고성능의 모노크로메터를 이용한 온도 측정 결과와 서로 비교하였다. 그리고 분자의 진동 상태(vibrational state)가 분자 회전 온도 측정에 미치는 영향과 이에 따른 측정의 한계 등을 제시하였다.

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Raman 분광법에 의한 질화된 GaAs의 결함 연구

  • 고의관;김은규;민석기;조성호
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1998년도 제14회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.121-122
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    • 1998
  • Raman 분광학을 이용하여 질화된 GaAs 박막의 특성을 조사 하였다. GaAs 질화 과 정은 상온에서부터 $600^{\circ}C$까지의 여러 가지 온도에서 ECR질소 플라즈마를 조사함으로써 시 료를 준비하였다. Raman 측정의 결과 온도가 증가함에 따라 세로 광학(LO) 포논 및 가로 광학 (TO) 포논모드의 진동수는 낮은 진동수로 이동하였고 또한 LO-TO 분리 크기 역시 감소하였다. 진동수의 이동의 근원을 격자상수의 변화에 따른 변형 및 유효전하의 감소등으 로 설명하였다. LO 포논 모드의 밴드 폭의 넓어어지는 $600^{\circ}C$에서 가장 컸으며 이는 고온에 서 표면의 무질서 구조가 가장 많이 일어났음을 뜻한다. 이와 같은 원인으로 질화된 GaAs 박막의 몇 가지 물리적 변수인 결함의 비율, 변형의 크기 및 상관 길이 등을 계산하였다.

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EDISON 양자화학 솔버를 이용하여 2-C3H5Br의 ZEKE/MATI 스펙트럼 이해하기

  • 박정빈;황지예
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제5회(2016년)
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    • pp.15-22
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    • 2016
  • 분자의 진동(특히, 뒤틀림 운동)은 분자의 반응성과 동역학적 특성을 결정하는 중요한 요인이다. 특히, 분자내 메틸기의 뒤틀림 운동은 매우 흔히 관찰되지만, 이 운동을 분광학 실험으로 관찰하고 이론적으로 설명하는 것은 여전히 어려운 과제이다. 여러 양자화학 소프트웨어가 상용화되어 있지만, 뒤틀림 운동과 같은 주기적인 퍼텐셜 에너지를 갖는 운동을 기술하기 위해서는 뒤틀림 운동을 위한 양자화학 솔버가 필요하다. 따라서, 우리는 EDISON의 양자화학 솔버(1차원 슈레딩거 방정식(LagChem), 작은 유기 분자의 분광스펙트럼 분석을 위한 양자 소프트웨어(SGU-QASSO))들을 이용하여 $2-C_3H_5Br$의 ZEKE/MATI (J.Chem.Phys.119,12351(2003),Zero kinetic energy/mass-analyzed threshold ionization)스펙트럼을 이해하고 해석해보았다. $2-C_3H_5Br$ 분자는 메틸기의 강한 뒤틀림 운동을 관찰 할 수 있는 비교적 간단한 분자이기 때문에 뒤틀림 운동 분석을 위한 실험대상으로 적절하다(J.Chem.Phys.119,12352(2003)). $2-C_3H_5Br$ 분자의ZEKE/MATI스펙트럼의 결과는 EDISON양자화학 솔버를 통해 성공적으로 재현되었다. 각 진동 전이의 진동수와 세기는 실험 결과와 일치했으며, 진동 상태에 따른 파동 함수도 구할수 있었다. 이를 바탕으로 thietane 분자와 같은 고리분자의 ring-puckering운동에 대해 이해하려 한다.

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사인파속도형 Mossbauer 분광계의 속도눈금 매기기와 Magnetite의 Mossbauer 분광법에 의한 연구 (Velocity Calibration of Sinusoidal Mode for Mossbauer Spectrometer and Mossbauer Study on $Fe_3O_4$)

  • 이충섭;이찬영
    • 한국자기학회지
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    • 제7권5호
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    • pp.232-236
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    • 1997
  • Mossbauer 분광계의 사인파속도 Mode에서 Fe-foil을 사용한 속도눈금매기기를 상세하게 소개하였다. 사인 파속도형 Mossbauer 분광계의 장점은 스프링의 자연진동에 의한 것으로 속도가 안정됨과 정밀함에 있다. Fe$_{3}$O$_{4}$와 U-Fe$_{3}$O$_{4}$(unbalanced Fe$_{3}$O$_{4}$)의 Mossbauer 스펙트럼을 분석하여 사인파속도 mode에서의 성능을 평가하였다.

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직충돌 이온산란 분광법(ICISS)에 의한 고체 표면구조의 해석(1): 기본 원리 (Structure Analysis of Solid Surfaces by Impact Collision Ion Scattering Spectroscopy (1): Basic Principles)

  • 황연
    • 한국결정학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.60-65
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    • 2006
  • 표면 및 계면층의 결정구조, 결함구조, 불순물 편석, 표면의 전자 구조, 원자 진동 등과 같은 산화물의 표면물성은 촉매, 센서, 소결, 마찰, 부식 등과 같은 분야에서 그 특성을 좌우한다. 고체 표면의 결정구조 해석 수단으로 저에너지 이온산란 분광법이 유용한 도구로 알려져 있는데, 이 방법의 뛰어난 표면민감성은 표면에서의 효과적인 이온 중성화 과정에 기인한다. $He^+$, $Ne^+$, $Ar^+$ 등과 같은 이온은 Auger 중성화 과정에 의하여 쉽게 중성원자화 되고, 중성화 확율의 타겟에 대한 의존성이 낮기 때문에 이온빔으로서 종종 사용된다. 산란각도를 180$^{\circ}$로 고정하여 산란이온 검출기를 설치한 직충돌 이온산란 분광법의 경우는 산란된 이온의 궤적이 입사궤도와 거의 동일하기 때문에 산란궤적의 계산이 간단해지고, 수 층 깊이의 원자구조의 해석이 가능해진다. 본 고에서는 고체 표면의 원자구조를 실공간에서 해석할 수 있는 직충돌 이온산란 분광법에 대하여 측정의 기본원리, 측정장치, 간단한 분석 예 등에 관하여 기술하고자 하며, 다음 편에서는 복잡한 표면구조를 가지는 반도체 표면에서 직충돌 이온산란분광법의 이용하여 해석한 예를 중심으로 기술하고자 한다.

레이저 분광법을 활용한 토양 2차원 화학적 분포도 검출 연구 (The Study of Two-dimensional Chemical Distribution about Soil using Laser Spectroscopy)

  • 양준호;여재익
    • 한국항공우주학회지
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    • 제45권6호
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    • pp.523-530
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    • 2017
  • 높은 에너지의 레이저가 조사되면 레이저 삭마 현상을 일으키고, 결과적으로 플라즈마가 물질에 따라 특정한 파장의 빛을 방출하는 레이저 유도 파괴 분광법(LIBS, Laser-Induced Breakdown Spectroscopy)과 빛은 산란 현상에 대해 분자 간 혹은 분자 내의 회전 및 진동 운동을 측정하는 라만 분광법은 높은 정확도와 실시간 분석이 가능하다는 점, 원거리 검출이 가능하다는 장점들을 기반으로 우주 탐사 기술로써 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 레이저 분광법을 활용하여 토양 성분의 변화에 따른 레이저 스펙트럼의 경향성을 파악하고, 이를 기반으로 2차원 화학적 분포도 실험을 진행하였다. 또한 화성(4-7 torr)과 달의 대기(<1 torr) 환경을 레이저 실험 환경 내에 구축하여 인공적인 우주 환경에서 LIBS와 라만 분광법을 활용하여 토양 성분의 변화에 따른 LIBS와 라만 분광법을 통한 계측이 가능함을 증명하였다.

라만 분광분석과 NMR 화학 이동 양자 계산을 이용한 엔스테타이트에 용해된 탄소의 원자 환경 연구 (Atomic Structure of Dissolved Carbon in Enstatite: Raman Spectroscopy and Quantum Chemical Calculations of NMR Chemical Shift)

  • 김은정;이성근
    • 한국광물학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.289-300
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    • 2011
  • 규산염 물질의 탄소 용해도에 대한 미시적 연구는 규산염 물질의 성질 변화와 지구 시스템 진화에 탄소가 미치는 영향의 이해에 매우 중요하다. 본 연구에서는 탄소가 용해된 엔스테타이트 시료에 대하여 라만(Raman) 분광분석을 실시하고, 양자 화학 계산을 통해 결정구조 내에 용해된 탄소의 원자 환경과 핵자기공명 분광 특성을 예측하였다. 1.5 GPa $1,400^{\circ}C$의 온도 압력 조건에서 2.4 wt%의 비정질 탄소와 함께 합성한 엔스테타이트의 라만 실험에서 엔스테타이트의 진동양상은 확인할 수 있었으나, $CO_2$나 탄산염 이온의 진동양상에 대한 정보는 획득하지 못하였다. 이는 엔스테타이트 내에 용해된 탄소의 양이 매우 적어 시료를 구성하는 원자들의 집합적인 진동양상을 측정하는 라만 분광분석으로는 검출이 어려움을 지시한다. 특정 핵종 중심의 핵자기공명 분광분석을 이용하면, 구조 내에 존재하는 탄소만 선택적으로 측정할 수 있다. 특히 $^{13}C$ NMR 화학 이동(chemical shift)은 원자 환경에 따라 민감하게 변하므로, 양자 화학 계산을 이용하여 $CO_2$와 C가 치환된 엔스테타이트 클러스터의 $^{13}C$ NMR 화학 차폐 텐서(chemical shielding tensor)를 계산하였다. 계산 결과 $CO_2$의 피크는 125 ppm에서 나타나며 이는 기존의 실험결과와 일치하며, 상압에서는 생성이 어렵지만 고압환경에서 생성될 가능성이 있는 배위수가 4인 C의 화학 이동 값은 ~254 ppm으로 예측되었다. 이와 같은 양자 화학 계산 결과는 고분해능 $^{13}C$ NMR 실험의 이해를 돕고 탄소의 원자 환경을 연구하는데 도움을 줄 것이다.

응축상 물 분자의 OH 수축 진동수 계산을 위한 전자밀도 범함수 비교 (Assessing Density Functional Theories to Compute the OH Stretching Frequencies of Water Molecules in Condensed Phases)

  • 전기영;양민오
    • 대한화학회지
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    • 제67권1호
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    • pp.13-18
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    • 2023
  • 응축상에 존재하는 물 분자들의 OH 국소 수축 진동에 관한 0-1과 1-2 전이 에너지 계산을 위한 전자 밀도 범함수들을 평가하였다. 열세 개의 범함수와 아홉 개의 기저 함수 집합을 조사하여, 순이론적 coupled cluster 이론 CCSD(T)가 예측하는 진동수와 상관성이 매우 높게 예측되는 밀도 범함수와 활용된 기저 함수 집합은 Head-Gordon 연구진의 혼성 범함수인 ωB97X(D)/6-31+G* 계산법임을 확인하였다.