• 제목/요약/키워드: Crystal shape

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Effect of Surface Energy Anisotropy on the Equilibrium Shape of Sapphire Crystal

  • 최정해
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권10호
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    • pp.907-911
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    • 2002
  • Using the two-dimensional Wulff plot, the equilibrium shape of a sapphire crystal was investigated as a function of surface energy anisotropy. Depending on the relative values of surface energy for various facet planes, the projected shape of equilibrium sapphire was determined to be rectangle, parallelogram, hexagon or octagon. The results are compared with the experimentally observed shapes of internal cavities of submicron range in sapphire single crystals.

사파이어 단결정의 초크랄스키 성장공정에 대한 유한요소분석 (Finite element analysis for czochralski growth process of sapphire single crystal)

  • 임수진;신호용;김종호;임종인
    • 한국결정성장학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.193-198
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    • 2011
  • 최근 사파이어 결정은 LED 응용부품에 사용되고 있고, CZ 성장공정은 고 품질의 사파이어 단결정을 성장시키기 위한 중요한 기술중의 하나이다. 고 품질의 단결정을 성장하기 위해서는 CZ 성장로 내부의 열 및 질량 전달현상의 제어가 필요하다. 본 연구에서는 유도 가열된 CZ 성장로에 대한 사파이어 결정의 성장공정을 FEM을 사용하여 수치적으로 분석하였다. 본 연구의 결과, 성장로의 rpm이 증가함에 따라 고온부는 도가니 표면에서 융액의 내부로 이동하고, 고-액 계면은 평편한 형태로 변화되는 것으로 분석되었다. 또한 성장된 결정의 고-액 계면은 초기에 형성된 결정의 shoulder 형상에 의해서도 영향을 받는 것으로 나타났다.

YBa_{2}Cu_{3}O_{7-\delta} 고온초전도체 단결정에서의 Y_{2}BaCuO_{5} 편석과 Multi-Seeding의 가능성, 대각선 흔적의 형성 원인 (Y2BaCuO4 Segregarion , a Possibility of Multi-Seeding and the Origin of Diagonal Line in YBa2Cu3O7-$\delta$ Superconductor Single Crystal)

  • 성현태
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.1-6
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    • 1999
  • The microstructures of top seed mult processde $\textrm{YBa}_2\textrm{Cu}_3\textrm{O}_7$.$\delta$ single crystal were studied. Although shape of the seed was not faceted. the growth shape of Y123 single crystal was faceted. It was observed that Y211 phases were trapped in specific spaces of the faceted region. From the microstructural investigation. it was suggested that the segregation of Y211 is due to the difference of growth rates in crystal direction. When a single crystal was grown by the single seed with stepped multi surfaces. a microstrue was grown from multi-seed. The microstructure show the possibility of multi-seed growth. Corn kernel like structure without Y211 phase was observed and seemed to be formed by the diffusion reaction between Y211 phase in crystal and liquid wetted on the crystal. the diagonal line on Y123 crystal was observed that it was formed by the corn kernel like structure.

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Identification of crystal variants in shape-memory alloys using molecular dynamics simulations

  • Wu, Jo-Fan;Yang, Chia-Wei;Tsou, Nien-Ti;Chen, Chuin-Shan
    • Coupled systems mechanics
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    • 제6권1호
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    • pp.41-54
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    • 2017
  • Shape-memory alloys (SMA) have interesting behaviors and important mechanical properties due to the solid-solid phase transformation. These phenomena are dominated by the evolution of microstructures. In recent years, the microstructures in SMAs have been studied extensively and modeled using molecular dynamics (MD) simulations. However, it remains difficult to identify the crystal variants in the simulation results, which consist of large numbers of atoms. In the present work, a method is developed to identify the austenite phase and the monoclinic martensite crystal variants in MD results. The transformation matrix of each lattice is calculated to determine the corresponding crystal variant. Evolution of the volume fraction of the crystal variants and the microstructure in Ni-Ti SMAs under thermal and mechanical boundary conditions are examined. The method is validated by comparing MD-simulated interface normals with theoretical solutions. In addition, the results show that, in certain cases, the interatomic potential used in the current study leads to inconsistent monoclinic lattices compared with crystallographic theory. Thus, a specific modification is applied and the applicability of the potential is discussed.

Characteristic of Hyperfine Magnesioferrite Particles Possessing Shape Anisotropy

  • Going Yim;Chai Suck Yim
    • 공학논문집
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    • 제7권1호
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    • pp.99-103
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    • 2005
  • The ferrimagnetic resonance technique, with the inclusion of shaper anisotropy effects, was used to obtain information about the early stages in the precipitation of magnesium ferrite from iron-doped magnesia. The very small magnesioferrite particles were produced by precipitation method from solid solution of iron ion in single crystal magnesia. The temperature dependence of the resonance anisotropy field for a coherent assembly of hyperfine magnesium ferrite precipitates was investigated in the range 100~400K. The results are interpreted in terms of the shape anisotropy of the precipitates.

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VGF법을 사용한 GaAs 단결정 성장시 계의 구성요소가 고액계면의 형상에 미치는 영향 (The effect of the system factors on the shape of the S/L interface in GaAs single crystal grown by VGF method)

  • Seung-Ho Hahn;Hyung-Tae Chung;Young-Kyu Kim;Jong-Kyu Yoon
    • 한국결정성장학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.33-41
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    • 1994
  • 단결정 성장과정에서 고액계면의 위치와 형상이 결정의 품질에 영향을 준다는 사실은 이미 잘 알려져 있다. 따라서 이를 결정해 주는 노내 온도분포의 파악은 매우 중요하다. 본 연구에서는 VGF 단결정법을 대사응로 발열체의 온도만을 이용하여 노내 온도분포를 구할 수 있는 프로그램을 개발하였으며,이를 사용하여 지지봉 및 도가니의 재질과 크기가 고액계면의 형상에 미치는 영향을 검토해 보았다. 지지봉의 반경이 클수록, 열전도도가 작을수록 평활한 고액계면이 나타나 . 열전도도가 등방성을 가진 도가니의 경우, 열확산계수의 증가에 따라 고액계면이 더 오목해지는 경향을 보였다. PBN과 석영 도가니의 계산 결과 비교를 통하여 도가니 열전도돋의 이방성이 고액계면에 미치는 영향을 고찰해 본 결과, 계면의 위치에 따라서 다른 양상을 보인다는 것을 알았다.것을 알았다.

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탄산칼슘결정 생성에서 온도와 PAA 영향 (Influence of Temperature and PAA(PolyAcrylic Acid) Solution in the Formation of Calcium Carbonate Crystal)

  • 한현각;김보미;김진아
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권6호
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    • pp.1052-1056
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    • 2008
  • 소다 공정에서 탄산칼슘 결정의 평균입경과 형상 변화를 온도변화와 PAA 용액의 첨가에 대하여 연구하였다. 낮은온도($30^{\circ}C$, $60^{\circ}C$)에서는 Calcite 결정을, 높은 온도($80^{\circ}C$)에서는 Aragonite 결정을 얻었다. $30^{\circ}C$$80^{\circ}C$에서 용액에 PAA 용액을 첨가하여도 결정의 형상변화는 없었다. 중간온도($60^{\circ}C$)에서 PAA 용액을 첨가하여 Aragonite 결정을 얻었다. 결정의 형상변화가 PAA 분자 첨가로 인하여 일어났다. PAA 용액의 농도가 높을수록, 더 많은 Aragonite 결정을 얻었다. PAA 수용액의 농도가 높고 분자량이 클수록 탄산칼슘 결정의 평균입경은 증대하였으며, 형상변화가 일어나는 영역에서는 PAA의 분자량이 평균입경변화에 중요한 변수가 된다.

(100) ZnSe 결정에서 결함의 성장 속도에 대한 의존성 (Dependence of defects on growth rate in (100) ZnSe cryseal)

  • 박성수;이성국;김준홍;한재용;이상학
    • 한국결정성장학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.263-268
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    • 1998
  • 기상 결정 성장법을 이용하여 twin, grain free인 (100) ZnSe 결정을 성장하였다. (100) ZnSe 결정내의 결함은 X-ray Rocking Curve에 의해 분석하였으며, seed의 질과 성장 속도가 ZnSe 결정의 결함에 가장 큰 영향을 미쳤다. 성장된 (100) ZnSe 결정의 형태는 seed의 모양과 로내의 등온 곡선 및 면들의 성장속도에 의존하였다.

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Numerical analysis of steady and transient processes in a directional solidification system

  • Lin, Ting-Kang;Lin, Chung-Hao;Chen, Ching-Yao
    • Coupled systems mechanics
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    • 제5권4호
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    • pp.341-353
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    • 2016
  • Manufactures of multi-crystalline silicon ingots by means of the directional solidification system (DSS) is important to the solar photovoltaic (PV) cell industry. The quality of the ingots, including the grain size and morphology, is highly related to the shape of the crystal-melt interface during the crystal growth process. We performed numerical simulations to analyze the thermo-fluid field and the shape of the crystal-melt interface both for steady conditions and transient processes. The steady simulations are first validated and then applied to improve the hot zone design in the furnace. The numerical results reveal that, an additional guiding plate weakens the strength of vortex and improves the desired profile of the crystal-melt interface. Based on the steady solutions at an early stage, detailed transient processes of crystal growth can be simulated. Accuracy of the results is supported by comparing the evolutions of crystal heights with the experimental measurements. The excellent agreements demonstrate the applicability of the present numerical methods in simulating a practical and complex system of directional solidification system.

산화물계의 액상소결에서 입자 형상이 입자성장 거동에 미치는 영향 (The effect of grain shape on grain growth behavior of oxide system during liquid phase sintering)

  • 조동희;박상엽
    • 한국결정성장학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.127-131
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    • 2001
  • 산화물계의 액상소결시 액상량을 변수로 하여 입자형성이 입자성장 거동에 미치는 영향을 고찰하였다. 산화물계 모델로 구형입자의 경우는 MgO$CaMgSiO_{4}$계를 선택하였으며, 각진입자의 경우는 $Al_{2}O_{3}$/ $CaAl_{2}Si_{2}O_{8}$계를 선택하였다. 구형입자인 MgO의 경우 액상량 증가에 따라 입자크기가 감소하였으나,각진입자인 $Al_{2}O_{3}$ 입자의 경우는 계면지배과정에 의해 성장하는 반면, 거친 고상/액상계면을 지닐 것으로 예상되는 구형 MgO입자의 경우는 확산지배과정에 의해 성장하였다.

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