• 제목/요약/키워드: Neutron Reflectometer

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나노 계면분석을 위한 수평형 중성자 반사율 측정장치의 McStas 시뮬레이션 분석 (Analysis of Horizontal Neutron Reflectometer for Nanointerfaces Using McStas)

  • 권오선;신관우
    • 한국진공학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.7-14
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    • 2007
  • 수평형 중성자 반사율 측정 장치는, 나노 박막의 두께와 구성성분, 표면의 거칠기 등 그 구조와 더불어 나노 박막의 동역학적인 거동을 연구하는데 긴요한 측정 장치이다. 특히, 수평형이기 때문에 액체시료의 자유표면을 유지하며 표면을 분석하는 것이 가능하다. 30 MW의 하나로의 열중성자원에 적합하도록 최적화하기 위하여, 몬테카를로 수치해석 방법을 적용한 McStas를 사용하여 장치의 각 부분에서의 중성자의 빔을 추적 계산하였고 그 결과의 해석과 그에 따른 설계변수결정을 기술하였다. 최적화 상태에서 단색파장이 ${\lambda}=2.5{\AA}$ 이고 $q<0.126{\AA}^{-1}$ 그리고 시료위치에서 $10^4n/cm^2/s$ 이상의 중성자빔의 세기를 얻었다. 본 장치가 설치 완료되면 국내에서 나노박막의 구조를 연구하는데 크게 기여할 것이다.

나노 박막의 표면분석을 위한 열중성자 기반 수평형 반사율 장치의 몬테카를로 시뮬레이션 (Montecarlo Simulation of the thermal neutron reflectometer with horizontal sample geometry for surface characterization of nanostructured thin films)

  • 이종오;신관우;이정수;조상진;이창희;소지용
    • 한국진공학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.119-125
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    • 2005
  • 원자로의 중성자 빔을 사용하는 수평형 반사율 장치는 중성자 고유의 투과성 및 낮은 에너지의 비파괴성과 함께 시편을 수평으로 놓을 수 있는 장점을 가지고 수 나노미터 이내의 박막의 두께와 밀도를 측정하기 위하여 활용되는 새로운 장치이다. 원자력연구소에 열 중성자를 기반으로 개발을 추진하고 있으나, 아직 국내에 설치되어 있지 않아서 장치의 개념 및 최적화를 위한 시뮬레이션이 시급하다. 따라서 열중성자에 해당하는 $2.5{\AA}$를 기반으로 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하는 MCSTAS를 이용하여 장치의 개념을 설계하였다. 단색기와 collimator, 그리고 초거울등의 설계 및 각 변수들은 설계의 목표인 최대 Flux를 갖는 중성자 빔 세기를 고려하여 결정하였다.

하나로 수직형 중성자 반사율 측정장치 (Vertical Neutron Reflectometer at HANARO)

  • 이정수;이창희;홍광표;최병훈;최영현;김영진;신관우
    • 한국진공학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.132-137
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    • 2005
  • 국내 유일의 연구용 원자로인 하나로에 중성자 반사율 측정장치를 개발 설치하였다. 하나로 중성자 반사율 측정장치는 수직형 시료 배치를 가지며 입사 중성자 빔의 파장은 $2.459\;\AA$이다. 원자로 출력 24 MW에서 금줄방사화법을 이용하여 측정한 단색기 및 시료위치에서의 중성자속은 각각 $4.5\times10^9\;n/cm^2/sec,\;6.64\times10^6\;n/cm^2/sec4이었다. 또한 하나로 중성자 반사율 측정장치를 이용하여 d-PS, $SiO_2$등의 일부 기준 박막 시료에 대하여 반사율을 측정하고 구조 분석을 수행하였다. 장치 성능 평가 결과 장치 최소 반사율은 $\sim10^{-6}$, 측정 가능한 Q 영역은 $0.003\sim0.3\;\AA^{-1}$이었다.

산소 플라즈마 처리된 d-PMMA 박막의 표면특성 분석 (Surface Characterization of the d-PMMA Thin Films Treated by Oxygen Plasma)

  • 김성훈;최동진;이정수;최호석
    • 폴리머
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    • 제33권3호
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    • pp.263-267
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    • 2009
  • d-PMMA(deuterated poly(methyl methacrylate)) 박막 표면의 친수성을 향상시키기 위해 산소 플라즈마에 노출시켰다. 이 때 모든 조건은 동일하며, 플라즈마에 대한 노출 시간만을 0초에서 180초까지 변화를 주어 노출 시간에 대한 영향을 접촉각과 X-ray 반사율 장치, 중성자 반사율 장치, XPS(X-ray photoelectron spectroscopy)를 이용해 조사하였다. 노출 시간이 증가할수록 물 접촉각은 작아지며, 산소의 조성은 커짐을 확인함으로써 산소의 조성이 친수성 향상에 큰 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다. 또한, X-ray 반사율 장치를 이용해 얻은 에칭률을 통해서 d-PMMA 박막에 대한 산소 플라즈마의 노출 시간에 따른 물리적 특성을 연구하였으며, X-ray 반사율과 중성자 반사율, 그리고 XPS 측정 결과로부터 산소와 탄소의 조성뿐만 아니라 수소의 조성까지도 얻음으로써 플라즈마 처리된 박막의 화학적 성질을 보다 자세히 연구할 수 있었다.

Study of the Magnetization Reversal Behavior of exchange-Biased System Using Polarized Neutron Reflectometry

  • Park, Sung-Kyun;Kim, Ki-Yeon;Kim, Ji-Wan;Choi, Hyeok-Cheol;Teichert, A.;You, Chun-Yeol;Shin, Sung-Cheol;Lee, Jeong-Soo;Fitzsimmons, M.R.
    • 한국자기학회:학술대회 개요집
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    • 한국자기학회 2011년도 임시총회 및 하계학술연구발표회
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    • pp.3-3
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    • 2011
  • Since the first discovery of exchange anisotropy on Co/CoO system[1], there have been numerous studies to explore the physical origin of exchange-biased system[2,3]. In this presentation, we report that how the polarized neutron reflectomery can be applied to study the magnetization reversal behavior of the exchange biased system. As an example, the detailed magnetization reversal mechanism of the exchange-biased Py(30 nm)/FeMn (0, 15, 30 nm)/CoFe(30 nm) trilayers was studied and found that the 15 nm antiferromagnetic FeMn layer mediates the magnetization reversal behaviors of both Py and CoFe layers through interlayer exchange bias coupling. We also update the current activities in polarized neutron reflectometer in HANARO.

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