• 제목/요약/키워드: Drude

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테라헤르츠 영역에서 분말 이산화규소의 도전률 측정에 관한 연구 (The Conductivity of Silica Sand by Terahertz Electromagnetic Pulses)

  • 전태인;김근주
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2001년도 춘계종합학술대회
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    • pp.303-306
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    • 2001
  • 본 연구는 테라헤르츠 시간영역 분광법 (THz time-domain spectroscopy : THz-TDS)을 이용하여 광학 및 전기 전자 재료로 널리 사용되는 이산화규소의 흡수율과 도전율을 각각 테라헤르츠 주파수 영역에서 측정하였다. 입자 형태로 구성된 이산화규소의 재료는 기존의 접촉식인 Hall 측정이나 4-point probe 측정으로는 그 전기적 특성 분석이 불가능하지만, THz-TDS 방법은 비접촉식 방법으로 전기적 특성뿐만 아니라 광학적 특성 분석도 가능하다. 또한 기존의 전기적 폭정 장치는 DC 영역에서만 가능하지만, 본 방법은 테라헤르츠 주파수 영역에 따른 그 특성을 분석 할 수 있다. 특히 도전율은 금속 및 반도체와 달리 테라헤르츠 주파수가 증가함에 따라 증가하였는데, 이러한 결과는 Drude 이론을 따르지 않음을 확인하였다.

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혼합 $ZnS-SiO_2$ 광학 박막의 제작 및 특성분석 (The fabrication and characterization of composite $ZnS-SiO_2$ optical films)

  • 성창민;이경진;류태욱;정종영;김석원;한성홍
    • 한국광학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.70-75
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    • 1998
  • 동시증착법을 이용하여 ZnS와 SiO$_{2}$를 증착시켜 혼합 박막을 제작하고, 제작된 ZnS-SiO$_{2}$ 혼합 박막의 광학적 특성과 결정구조를 분석하였다. 혼합 박막의 Zn:Si의 원소조성비에 따른 광학적 특성은 Drude 모델을 잘 만족함을 알 수 있었다. 이러한 혼합 박막의 굴절률 특성을 이용하여 단층의 무반사코팅을 설계.제작하였다. 한편, 이온 보조 증착하지 않은 혼합 박막은 비정질 구조를 보였으며, 이온 보조 증착한 혼합 박막은 Zn의 함유량이 43.0%, 56.6%일 때 결정질 구조를 보였다.

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Optical characterization of doped ZnO thin films

  • 김진수;조성훈;성태연;김원목
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.426-426
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    • 2008
  • ZnO 박막과 Al이 도핑된 ZnO 다결정질 박막을 rf magnetron sputtering 방법을 이용하여 Si(100) 기판과 코닝글라스 기판에 증착하여 박막의 광학적 특성을 Spectro-scopic Ellipsometry (SE, Woollam사)와 UV-VIR-NIR Sphectrophotometry (SP, Varian사)를 사용하여 분석하였다. SE 측정은 입사각도 55도에서 75도까지 5도 간격으로 파장범위 250 - 1700 nm 에서 3 nm 간격으로 측정하였으며, SP 측정은 수직입사로 250-3000 nm 파장범위에서 1 nm 간격으로 투과도와 반사도를 측정하였다. 측정된 데이터들은 Lorentz Oscillator 모델과 Drude free electron 모델이 결합된 분산관계식을 사용하여 전산 맞춤을 하여 분석하였다. ZnO 박막의 optical band gap energy 는 3.3 eV로 측정되었으며, Al 도핑에 따른 자유전하농도가 증가에 의하여 Burstein-Moss 효과에 따르는 optical band gap energy의 증가 거동을 보였다. 또한 자유전하농도 증가에 따라 band edge 부근에서 나타나는 excitonic transition 에 기인하는 유전함수 피크의 broadening이 관찰되었으며, high frequency dielectric constant는 자유 전하농도에 관계없이 3.689${\pm}$0.05 eV 의 값을 가졌다. Drude free electron 모델을 사용하여 plasma frequency를 구하고 이로부터 얻어진 optical mobility 와 Hall mobility를 비교하여 ZnO계 다결정질 박막에서의 결정립계가 이동도에 미치는 영향을 고찰하고자 한다.

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Theoretical Results for a Dipole Plasmonic Mode Based on a Forced Damped Harmonic Oscillator Model

  • Tongtong Hao;Quanshui Li
    • Current Optics and Photonics
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    • 제7권4호
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    • pp.449-456
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    • 2023
  • The localized surface-plasmon resonance has drawn great attention, due to its unique optical properties. In this work a general theoretical description of the dipole mode is proposed, using the forced damped harmonic oscillator model of free charges in an ellipsoid. The restoring force and driving force are derived in the quasistatic approximation under general conditions. In this model, metal is regarded as composed of free charges and bound charges. The bound charges form the dielectric background which has a dielectric function. Those free charges undergo a collective motion in the dielectric background under the driving force. The response of free charges will not be included in the dielectric function like the Drude model. The extinction and scattering cross sections as well as the damping coefficient from our model are verified to be consistent with those based on the Drude model. We introduce size effects and modify the restoring and driving forces by adding the dynamic depolarization factor and the radiation damping term to the depolarization factor. This model provides an intuitive physical picture as well as a simple theoretical description of the dipole mode of the localized surface-plasmon resonance based on free-charge collective motion.

Ag-Au 함금의 광학적 특성 연구 (Optical Properties of Ag-Au Alloys)

  • 노평식
    • 한국표면공학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.1-4
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    • 1975
  • To study optical properties of Ag-Au alloys as the simplest homogeneous diordered alloys, the dependence of the reflectivity of Ag-Au alloys on their composition has been measured with the wave lengths ranging from 700m${\mu}$ to 900m${\mu}$. Measurements were made on mechanically polished bulk samples and the experimental results are discussed in terms of the Drude-Zender theory. The distributions on the reflectivity of various wavelengths are also discussed.

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Effect of the non-Coulombic Long-Range Forces and the Next Nearest Neighbor Interactions on the Lattice Properties of Alkali Halide Crystals

  • Shin, Yeon-Kyun;Kim, Yung-Sik
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제7권3호
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    • pp.194-196
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    • 1986
  • The effect of the non-Coulombic long-range forces and the next nearest neighbor interactions on the lattice properties of alkali halide crystals is calculated using the Electron Gas model and Electron Gas Drude model. It is found that these often neglected interactions make changes in the lattice properties that are indeed small, but by no means negligible.

라게르 함수를 이용한 일반적인 분산 매질의 시간 영역 해석 (Transient Analysis of General Dispersive Media Using Laguerre Functions)

  • 이창화;권우현;정백호
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권10호
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    • pp.1005-1011
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    • 2011
  • 본 논문에서는 일반적인 분산 매질의 전자기 과도 응답을 해석하기 위하여 헬름홀츠 방정식에 근거한 MODFDM(Marching-on-in-Degree Finite Difference Method) 기법을 제안한다. 라게르 함수의 특성을 이용하여 시간에 대한 미분항과 상승 적분(convolution integral)의 근사를 해석적으로 처리하였다. 본 기법의 기본적인 독창성은 전장과 전속 밀도, 유전율 등을 모두 라게르 함수로 전개한 다음, 갤러킨 시험 과정을 적용하여 시간 변수를 완전히 제거하였을 뿐만 아니라, 기존의 FDTD(Finite Difference Time-Domain) 방법과 달리 최종 계산식에 공간적인 유한 차분만을 적용하는데 있다. 일반적인 분산 매질의 해석에 적용 가능함을 보이기 위하여 대표적인 드바이, 드루드 및 로렌츠 분산 매질에 대한 전자기 과도 응답을 수치예로 보인다.

이온 보조 증착에 의해 제작된 $MgF_2-TiO_2$ 혼합 박막의 광학적, 구조적 특성 분석 (Characterizations of optical properties and microstructures of composite $MgF_2-TiO_2$ films fabricated by ion assisted deposition)

  • 성창민;반승일;김형근;김석원;한성홍
    • 한국광학회지
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    • 제8권5호
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    • pp.382-386
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    • 1997
  • MgF$_{2}$와 TiO$_{2}$를 각각 다른 두 증발원으로부터 동시에 증착시켜 혼합 박막을 제작하였다. 박막의 특성을 개선시키기 위해 이온 보조 증착(IAD)을 하였다. 제작된 MgF$_{2}$-TiO$_{2}$ 혼합 박막의 원소 조성비, 광학적 특성과 결정 구조를 분석하였다. 상대적 증착률을 달리하여 제작된 MgF$_{2}$-TiO$_{2}$ 혼합 박막의 Mg:Ti의 조성비는 비선형적으로 변화하였으며, MgF$_{2}$의 조성비를 상대적으로 증가시킴에 따라 혼합 박막의 굴절률은 감소하였고 Drude 모델을 잘 만족함을 알 수 있었다. 그리고 MgF$_{2}$의 조성비가 증가할수록 비정질인 TiO$_{2}$ 구조 사이에 다결정질인 MgF$_{2}$의 양이 증가하여 결정성을 갖는 박막으로 성장함을 확인하였다.

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테라헤르츠 전자기 펄스를 이용한 이산화규소의 전기적 광학적 특성 (The Electrical and Optical Characteristics of Silica Sand by Terahertz Electromagnetic Pulses)

  • 전태인
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.202-206
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    • 2001
  • Using THz time-domain spectroscopy (THz-TDS), the power absorption, the index of refraction, and the real conductivity of silica sand are measured from 0.1[Thz] to 0.5[Thz] frequency range. It is impossible to measure the characterization of the silica sand by simple electrical measurements using mechanical contacts, e.g., Hall effect or four-point probe measurements. However, the THz-TDS technique can measure not only electrical but also optical characterization of he sample. Also this technique can measure frequency dependent results. Especially, the real conductivity was increased according to THz frequency. This is unusual material compare with metal and semiconductor materials; the measured real conductivity are not followed by the simple Drude theory.

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