• 제목/요약/키워드: Atomic Force Microscope : 원자간력 현미경

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칼라콘택트렌즈의 물성적 특성 평가 (The Evaluation of Property of Colored Contact Lenses)

  • 박현주
    • 한국안광학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.119-126
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    • 2005
  • 2개사 칼라콘택트렌즈에 대한 물성적 특성을 평가 비교하였다. 제조된 인공누액을 사용하여 단백질 침착율과 습윤성, 주사전자현미경과 원자간력현미경을 이용하여 렌즈의 표면 거칠기를 관찰하였다. 결과는 다른 특성들은 일반 소프트콘택트렌즈와 비교해서 큰 차이를 보이지 않았으나 주사전자현미경적 관찰에서 건조시 심한 균열을 보였다. 원자간력현미경적 관찰에서 렌즈 표면요철은 발견되지 않아 표면거칠기는 일반 소프트콘택트렌즈와 차이가 없었다. 렌즈 앞면과 뒷면에 대한 염료 침착을 확인한 결과 염료는 렌즈내부에 존재함을 알 수 있었다.

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SPM을 이용한 박막의 모폴로지, 표면전위와 광투과이미지 관찰 (Observation of Morphology, Surface potential and Optical Transmission Images in the Thin Film Using SPM)

  • 신훈규;권영수
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2000년도 영호남학술대회 논문집
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    • pp.327-330
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    • 2000
  • The scanning Maxwell-stress microscopy (SMM) is a dynamic noncontact electric force microscopy that allows simultaneous access to the electrical properties of molecular system such as surface potential, surface charge, dielectric constant and conductivity along with the topography. The Scanning near-field optical / atomic force microscopy (SNOAM) is a new tool for surface imaging which was introduced as one application of the atomic force microscope (AFM). Operated with non-contact forces between the optical fiber and sample as well as equipped with the piezoscanners, the instrument reports on surface topology without damaging or modifying the surface for measuring of optical characteristic in the films. We report our recent results of its application to nanoscopic study of domain structures and electrical functionality in organic thin films by SMM. Furthermore, we have illustrated the SNOAM image in obtaining the merocyanine dye films as well as the optical image.

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진동방식의 원자간력 현미경으로 표면형상 측정시 발행하는 혼돈현상의 적응제어 (Adaptive Control of the Atomic Force Microscope of Tapping Mode: Chaotic Behavior Analysis)

  • 강동헌;홍금식
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.57-65
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    • 2000
  • In this paper, a model reference adaptive control for the atomic force microscope (AFM) of tapping mode is investigated. The dynamics between the AFM system and al sample is mathematically modeled as a second order spring-mass-damper system with oscillatory inputs. The attractive and repulsive forces between the tip of the AFM system and the sample are derived using the Lennard-Jones potential energy. By non-dimensionalizing the displacement of the tip and the input frequency, the chaotic behavior near a resonance frequency is better depicted through the non-dimensionalized equations. Four nonlinear analysis techniques, a phase portrait, sensitive dependence on initial conditions, a power spectral density function, and a Pomcare map are investigated. Because the equations of motion derived in this paper involve unknown parameter values such as the damping effect of the air and the interaction constants between materials, the standard model reference adaptive control is adopted. Two control objectives, the prevention of chaos and the tracking of reference signal, are pursued. Simulation results are included.

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AFM과 유한요소법을 이용한 터빈 블레이드의 파손해석에 관한 연구 (A Study on Failure Analysis of Turbine Blade using AFM and FEM)

  • 최우성;이동우;홍순혁;조석수;주원식
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.489-493
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    • 2000
  • Turbine blade has trouble of cracking at root region. Fracture surface of blade root is surveyed by SEM and AFM to clear relation between fracture mechanical parameter and surface parameter (striation width and surface roughness). Service stress is predicted by maximum height roughness $R_{max}$, on fractured surface and stress analysis on turbine blade. It is to thought that turbine blade is fractured by abnormal condition such as incorrect fittings between pin and pin hole but isn't fractured by normal service conditions such as steam pressure, centrifugal force and torsional force.

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AFM을 이용한 발전소용 저압 터빈 블레이드의 파손해석에 관한 연구 (A Study on Failure Analysis of Low Pressure Turbine Blade in Nuclear Plant using AFM)

  • 홍순혁;최우성;문성준;조석수;주원식
    • 한국정밀공학회지
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    • 제18권10호
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    • pp.61-68
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    • 2001
  • Turbine blade in nuclear plant is subject to cyclic bending fatigue by high steam pressure. Especially, fatigue fracture is caused by low stress below yielding stress. Photograph by SEM doesn't have striation but photograph by AFM has striation on the fatigue fractured surface of 12% Cr steel used in turbine blade. Surface roughness $R_q$ has the linear relation with respect to stress intensity factor range ΔK and is increased linearly according to load amplitude $\textit{\Delta}P$. In this study loading condition applied to turbine blade is predicted by the relation between the gradient of $R_q$ to $\textit{\Delta}K$ and load amplitude $\textit{\Delta}P$.

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티타늄 함유 텅스텐 산화물 광촉매를 이용한 메탄올/물 분해로부터 수소제조 (Hydrogen Production from Photocatalytic Splitting of Methanol/water Solution over Ti Impregnated WO3)

  • 이가영;박유진;박노국;이태진;강미숙
    • 청정기술
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    • 제18권4호
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    • pp.355-359
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    • 2012
  • 본 연구에서는 보다 효율적인 광 전기화학적 수소제조를 위하여 광촉매로써 산화텅스텐에 티타늄을 함침하여 $Ti/WO_3$ 나노입자를 제조하였다. 제조한 $Ti/WO_3$의 물리적 특성은 X-선 회절분석법(XRD), 주사전자현미경(SEM), 발광분광계(PL), 원자간력 현미경(AFM), 정전기 현미경(EFM)을 통해 확인하였다. 메탄올/물 (1/1) 광분해 수소제조 실험 결과, 순수 아나타제 티타니아나 산화텅스텐 광촉매보다 $Ti/WO_3$ 광촉매에서 촉매활성이 향상되었으며, 0.5 g의 0.10 mol % $Ti/WO_3$ 촉매를 사용한 경우 8시간 반응 시 3.02 mL의 수소가 발생되었다.

현미경의 길이표준 소급성 확립을 위한 배율 교정 시편 인증 (Certification of magnification standards for the establishment of meter-traceability in microscopy)

  • 김종안;김재완;박병천;엄태봉;강주식
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.645-648
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    • 2005
  • Microscopy has enabled the development of many advanced technologies, and higher level microscopic techniques are required according to the increase of research in nano-technology and bio-technology fields. Therefore, in many applications, we need to measure the dimension of micro-scale parts accurately, not just to observe their shapes. To establish the meter-traceability in microscopy, gratings have been widely used as a magnification standard. KRISS provides the certification service of magnification standards using an optical diffractometer and a metrological AFM (MAFM). They are based on different measurement principles, and so can give complementary information for each other. In this paper, we describe the configuration of each system and measurement procedures to certificate grating pitch values of magnification standards. Several measurement results are presented, and the discussion about them are also given. Using the optical diffractometer, we can calibrate a grating specimen with uncertainty of less than 50 pm. The MAFM can measure a grating specimen of down to 100 nm pitch value, and the calibrated values usually have uncertainty less than 500 pm.

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화학적 용액법으로 제조한 실리케이트 섬유의 표면 특성에 미치는 열처리 온도의 영향 (Effect of annealing temperature on surface properties of chemical solution derived silicate fiber)

  • 황규석;김상복;이영환;장승욱;오정선;안준형;김병훈
    • 한국결정성장학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.217-221
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    • 2003
  • 본 연구에서는 섬유의 표면 거칠기를 조사하기 위하여 tetraethyl orthosilicate, 에탄올, 증류수 및 염산의 혼합 용액을 이용하여 실리케이트 섬유를 제조하였다. $80^{\circ}C$에서 증발시킨 점성용액으로부터 섬유를 인상하여 제조하였으며, 건조된 겔 섬유는 건조공기를 흘려보내며(flow rate = ∼200 m1/min) $1000^{\circ}C$, $1100^{\circ}C$, $1200^{\circ}C$$1300^{\circ}C$로 60분간 최종열처리를 행하였다 열처리된 섬유의 결정화도는 X-선 회절 $\theta$-2$\theta$ 분석을 통하여 행하였으며, 표면 특성을 조사하기 위하여 전계 방사 주사 전자현미경과 원자간력 현미경을 이용하였다. $1300^{\circ}C$로 열처리된 실리케이트 섬유는 높은 root mean square 거칠기 값을 보였으며, 비교적 불균질한 표면 구조를 가지고 있었다.

FPGA 모듈을 이용한 Long Range AFM용 다축 제어 프로그램 개발 (Development of Multi-Axis Control Program for Long Range AFM Using an FPGA Module)

  • 이재윤;엄태봉;김재완;강주식;김종안
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.289-290
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    • 2006
  • In general, atomic force microscope (AFM) used for metrological purpose has measuring range less than a few hundred micrometers. We design and fabricate an AFM with long measuring range of $200mm{\times}200mm$ in X and Y axes. The whole stage system is composed of surface plate, global stage, microstage. By combining global stage and microstage, the fine and long movement can be provided. We measure the position of the stage and angular motions of the stage by laser interferometer. A piezoresistive type cantilever is used for compact and long term stability and a flexure structure with PZT and capacitive sensor is used for Z axis feedback control. Since the system is composed of various actuators and sensors, a real time control program is required for the implementation of AFM. Therefore, in this work, we designed a multi-axis control program using a FPGA module, which has various functions such as interferometer signal converting, PID control and data acquisition with triggering. The control program achieves a loop rate more than 500 kHz and will be applied for the measurement of grating pitch and step height.

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나노 소자의 응용을 위한 표면 패터닝 기술을 이용한 평형한 나노구조물 형성 (Formation of parallel nanostructures by Surface-Patterning Technique for the Application to Nano-Device)

  • 김유덕;김형진;홍병유
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.514-514
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    • 2007
  • 1차원 구조를 갖는 나노 와이어들은 나노 소자를 구현하기 위한 building-block으로 많은 과학자들의 주목을 받고 있고 또한 연구되고 있다. 하지만 그것을 정확하게 위치시키고 일정한 간격으로 정렬시키기 위한 기술 개발은 아직도 해결해야 할 큰 과제로 남아 있다. 이 논문에서, 우리는 ahsing 기술과 표면 패터닝 기술을 이용하여 대면적의 실리콘웨이퍼 위에 DNA(deoxyribonucleic acid)를 기반으로 한 금 나노 와이어를 정확하게 위치시키고 일정한 간격으로 정렬시킬 수 있는 새로운 제어 기술을 제안한다. 먼저 우리는 포토 리소그래피 공정과 $O_2$ 플라즈마 ashing 기술을 이용하여 선폭을 100 nm로 감소 시켰다. 그리고 자기조립단분자막 (self-assembled monolayers; SAMs) 방법과 lift-off 공정을 반복함으로서 1-octadecyltrichlorosilane(OTS) 층과 aminopropylethoxysilane(APS) 층을 형성하였다. 마지막으로 DNA 용액을 샘플 표면 위에 도포하고 분자 빗질 방법으로 DNA를 한 방향으로 정렬 시켰고 금 나노입자 용액을 처리하였다. 그 결과 금 나노 와이어는 $10{\mu}m$ 간격으로 일정하게 정열 되었고, APS 층에만 정확하게 정렬되었다. 우리는 금 나노 와이어를 관찰하기 위하여 원자간력 현미경 (Atomic Force Microscope AFM)을 사용하였다.

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