• 제목/요약/키워드: Nucleation Process

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Magnetisation reversal dynamics in epitaxial Fe/GaAs(001) and Fe/InAs(001) thin films

  • Lee, W. Y.;K. H. Shin;Kim, H. J.
    • 한국자기학회:학술대회 개요집
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    • 한국자기학회 2000년도 International Symposium on Magnetics The 2000 Fall Conference
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    • pp.230-238
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    • 2000
  • We present the magnetisation reversal dynamics of epitaxial Fe thin films grown on GaAs(001) and InAs(001) studied as a function of field sweep rate in the range 0.01-160 kOe/s using magneto-optic Kerr effect (MOKE). For 55 and 250 ${\AA}$ Fe/GaAs(001), we find that the hysteresis loop area A follows the scaling relation A ∝ H$\^$${\alpha}$/ with ${\alpha}$=0.03∼0.05 at low sweep rates and 0.33-0.40 at high sweep rates. For the 150 ${\AA}$ Fe/InAs(001) film, ${\alpha}$ is found to be ∼0.02 at low sweep rates and ∼0.17 at high sweep rates. The differing values of ${\alpha}$ are attributed to a change of the magnetisation reversal process with increasing sweep rate. Domain wall motion dominates the magnetisation reversal at low sweep rates, but becomes less significant with increasing sweep rate. At high sweep rates, the variation of the dynamic coercivity H$\sub$c/ is attributed to domain nucleation dominating the reversal process. The results of magnetic relaxation studies for easy-axis reversal are consistent with the sweeping of one or more walls through the entire probed region (∼100 $\mu\textrm{m}$). Domain images obtained by scanning Kerr microscopy during the easy cubic axis reversal process reveal large area domains separated by zigzag walls.

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DTA를 통한 LAS계 투명 결정화 유리의 결정화 조건 최적화 (Optimization of Crystallization Condition for Transparent LAS Glass-ceramic Via Differential Thermal Analysis)

  • 문윤곤;임태영;이미재;김진호;전대우;황종희
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제29권2호
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    • pp.101-105
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    • 2016
  • The basic characteristics of glass are highly fragile and brittle consequences the ultimate purpose of glass manufacturing is to make a transparent glass with complex shape. In order to solve this problem, mechanical properties of glass can be increased by crystallization of its amorphous glass. However, glass-ceramics has become opaque through crystallization process due to the distracted interface of glass by precipitated particles. This study has been investigated thermal processing conditions of LAS transparent glass-ceramic by using DTA (differential thermal analysis), in order to control size of precipitated particle and then fabricate transparent glass-ceramic. DTA indicated that crystallization peak area was declined with increased nucleation temperature. Subsequently, we have been established optimum temperature for crystallization depending on the nucleation temperature. The transmission and thermal expansion were measured after crystallization, and the size of precipitated particle was identified in range of 20~100 nm by FE-SEM. In addition, by setting the optimized crystallization condition, with high transmission and low thermal expansion glass was synthesized through this experiment.

전처리를 이용한 탄소 나노 섬유의 균일한 SnO2 코팅막 형성 (Formation of Uniform SnO2 Coating Layer on Carbon Nanofiber by Pretreatment in Atomic Layer Deposition)

  • 김동하;류도형;최병준
    • 한국분말재료학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.43-47
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    • 2018
  • Carbon nanofibers (CNF) are widely used as active agents for electrodes in Li-ion secondary battery cells, supercapacitors, and fuel cells. Nanoscale coatings on CNF electrodes can increase the output and lifespan of battery devices. Atomic layer deposition (ALD) can control the coating thickness at the nanoscale regardless of the shape, suitable for coating CNFs. However, because the CNF surface comprises stable C-C bonds, initiating homogeneous nuclear formation is difficult because of the lack of initial nucleation sites. This study introduces uniform nucleation site formation on CNF surfaces to promote a uniform $SnO_2$ layer. We pretreat the CNF surface by introducing $H_2O$ or $Al_2O_3$ (trimethylaluminum + $H_2O$) before the $SnO_2$ ALD process to form active sites on the CNF surface. Transmission electron microscopy and energy-dispersive spectroscopy both identify the $SnO_2$ layer morphology on the CNF. The $Al_2O_3$-pretreated sample shows a uniform $SnO_2$ layer, while island-type $SnO_x$ layers grow sparsely on the $H_2O$-pretreated or untreated CNF.

나노결정질 다이아몬드 seeding 효율 향상을 위한 silicon 표면 texturing (Silicon surface texturing for enhanced nanocrystalline diamond seeding efficiency)

  • 박종천;정옥근;김상윤;박세진;윤영훈;조현
    • 한국결정성장학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.86-92
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    • 2013
  • 나노결정질 다이아몬드 박막 증착을 위한 전처리 공정으로 $SF_6/O_2$ 유도결합 플라즈마를 이용하여 Si 기판 표면을 texturing하였다. $SF_6/O_2$ 플라즈마 texturing은 2~16 범위의 매우 넓은 정규화된 표면 조도 선택성을 제공할 수 있음을 확인하였다. Texturing된 Si 기판 표면의 나노 다이아몬드 입자 seeding 이후 기존 기계적 연마 전처리에 비해 현저히 향상된 ${\sim}6.5{\times}10^{10}cm^{-2}$의 높은 핵형성 밀도를 확보하였다.

기공을 포함한 피로손상 알루미늄 6061-T6의 초음파 특성평가 (Ultrasonic linear and nonlinear properties of fatigued aluminium 6061-T6 with voids)

  • 강토;송성진;;박진호
    • 한국가스학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.41-46
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    • 2015
  • 알루미늄 6061-T6는 $Mg_2Si$${\beta}-Al_5FeSi$로 구성되며, 피로 손상도가 증가하면 ${\beta}-Al_5FeSi$주변에서 기공이 발생하고 성장하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 우선 알루미늄 6061-T6 시편에 대한 SEM 촬영을 통해 이러한 현상을 확인하였다. 이후, 피로 손상도에 따라 이 시편의 전위댐핑 (dislocation damping), 정합변형률 (coherency strain), 및 기공 (void)이 감쇠계수와 비선형인자에 미치는 영향을 실험적으로 관찰하였다. 그 결과 비선형인자는 피로 손상도가 증가에 따라 증가하다가 피로수명 75% 이후에서는 감소하는 것을 확인하였다. 이는 전위댐핑과 정합변형률이 증가할수록 비선형인자는 증가하지만, 기공이 증가하면 초음파의 산란이 커져 비선형인자가 감소하는 것으로 해석할 수 있다. 따라서, 피로에 따라 조직변화가 복잡하게 나타나는 재료의 열화 평가에 있어서는 비선형인자를 주의하여 활용하여야 한다는 결론을 얻었다.

Al 박막이 증착 된 Si(111) 기판 위에 HVPE 방법으로 성장한 GaN의 특성 (The Properties of GaN Grown by BVPE Method on the Si(111) Substrate with Pre-deposited Al Layer)

  • 신대현;백신영;이창민;이삼녕;강남룡;박승환
    • 한국진공학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.201-206
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    • 2005
  • 본 연구에서는 HVPE (Hydride Vapor Phase Epitaxy) 방법으로 Si 위에 GaN/AIN/Al/Si 구조를 제작하고, AlN 버퍼층의 두께에 따른 광학적 특성을 조사함으로써 효과적인 eaN 성장을 위한HVPE에서의 공정 방법을 개선하고자 하였다. 이를 위해 Al을 증착한 Si 기판과 그렇지 않은 경우를 PL측정을 통해 그 효과를 관찰하였고, $5{\AA}$ 두께의 Al 대해 AlN 버퍼층의 두께를 변화시켜가면서 GaN를 성장시켜 그 특성을 조사하였다. Al을 증착한 경우가 증착하지 않은 경우에 비해 광학적 특성이 우수한 것으로 나타났으며, AlN의 두께 변화에 대해서는 양질의 GaN를 얻기 위한 최적의 두께는 약 $260{\AA}$ 인 것으로 나타났다. 이 경우 SEM을 이용한 표면사진에서 GaN의 초기성장이 hexagonal형태로 성장되고 있음을 관찰할 수 있었다. 또한 XRD의 회절 패턴은 GaN가 {0001} 방향으로 우선 배향성을 가지고 성장되고 있음을 보여주고 있었다.

연소 화염법에 의해 합성된 다이아몬드형상에 미치는 탄화수소량과 온도분포의 영향 (The Effect of Hydrocarbon Content and Temperature Distribution on The Morphology of Diamond Film Synthesized by Combustion Flame Method)

  • 김성영;고명완;이재성
    • 한국재료학회지
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    • 제4권5호
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    • pp.566-573
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    • 1994
  • 연소화염법을 이용한 다이아몬드 박막합성시 기판표면온도 및 온도분포에 가장 크게 작용하는 공정변수는 탄화수소량을 결정하는 산소/아세틸렌 가스의 혼합비(R=O/sub 2/C/sub 2/H/sub 2/)이다. 본 연구에서는 혼합가스비율 변화 (R=0.87-0.98)에 따른 기판표면온도 및 온도분포를 측정하고, 이들 변수에 따른 다이아몬드 박막의 생성 및 결정형상의 변화과정을 SEM관찰, Raman 분광분석 및 X-선 회절 분석을 통해 조사하였다. 혼합가스비율의 증가에 따라 다이아몬드의 생성입자 수밀도는 감소하였고, 이와 동시에 결정형상도 (111)면과 (100)면이 혼재된 cobo octahedron형에서 octahedron인 (111)면으로 변화되었다. 한편, 기판온도증가에 따라 생성입자의 수밀도가 증가하고 성장속도도 빨라져 조대한 결정을 얻었으며, 생성된 입자형성은 (111)면애 지배적이다가 (100)결정면이 점차 많아지는 양상을 나타내었다.

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n-Si(111) 기판 위에 전기증착에 의한 Fe 박막의 성장과 구조적 특성 (Growth and Structural Properties of Fe Thin Films Electrodeposited on n-Si(111))

  • 김현덕;박경원;이종덕
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권9호
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    • pp.1663-1670
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    • 2006
  • 펄스 전기증착법에 의해 단결정 Fe 박막을 n-Si(111) 기판위에 직접 성장시켰다. CV 분석 을 통해 $Fe^{2+}n-Si(111)$ 계면은 쇼트키 장벽 형성에 따른 다이오드 특성을 가진다는 사실을 알 수 있었다. 또한 인가 전압에 따른 전기용량의 변화를 보여주는 Mott-Schottky chottky(MS) 관계식을 이용하여 전해질 내에서 n-Si(111) 기판의 flat-band potential(EFB)을 조사하였으며, 0.1M $FeCl_2$ 전해질 내에서 EFB와 산화-환원 전위는 각각 -0.526V 과 -0.316V 임을 알 수 있었다. Fe/n-Si(111) 계면반응 시, Fe 증착 초기 단계에서의 핵 형성과 성장 운동학은 과도전류 특성을 이용하여 조사하였으며, 과도전류 특성을 통해 Fe 박막의 성장모드는 "instantaneous nucleation and 3-dimensional diffusion limited growth"임을 알 수 있었다. 주파수가 300Hz, 최대 전압이 1.4V인 펄스 전압을 이용하여 n-Si(111) 기판위에 Fe를 직접 전기 증착 시켰으며, 형 성 된 Fe 박막은 단결정 ${\alpha}-Fe$로 Si 기판위에 ${\alpha}-Fe(110)/Si(111)$의 격자 정합성을 가지고 성장하였음을 XRD 분석을 통해 확인하였다.

조핵제 원료에 따른 Li2O-Al2O3-SiO2계 결정화 유리 특성 (The properties of glass ceramics of Li2O-Al2O3-SiO2 system according to nucleation agent)

  • 박현욱;이지선;임태영;황종희;라용호;노명래;서관희;김진호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.229-234
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    • 2018
  • 조핵제 역할을 하는 지르코늄의 원료로써 $ZrO_2$(지르코늄 옥사이드), $ZrSiO_4$(지르코늄 실리케이트), $ZrOCl_2$(지르코늄 옥시클로라이드), $Zr(SO_4)_2$(지르코늄 서페이트) 4종류의 원료를 사용하여 $Li_2O-Al_2O_3-SiO_2$계 결정화 유리를 제조하였다. 동일한 조성의 모든 유리에서 Avrami 상수는 3 이상으로 체적 결정화가 진행됨을 확인하였다. 또한 $ZrOCl_2$, $Zr(SO_4)_2$를 사용하여 제조한 유리는 용융 과정에서 미용융물이 발생하지 않으며 지르코늄 성분이 균일하게 분포되었음을 확인하였다. 이와 같은 결과를 성분 분석, 굽힘 강도를 연계하여 평가하였다.

반구형 LPCVD 다결정 실리콘 박막의 구조 및 특성 (Structure and Properties of Hemispherical Grain LPCVD Polycrystalline Silicon Films)

  • 박영진;전하응;이승석;이석희;우상호;김종철;박헌섭;천희곤;오계환
    • 한국재료학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.77-85
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    • 1991
  • LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition) System을 이용하여 여러가지 증착 변수에 따른 실리콘 박막의 표면형상에 대해 고찰하였다. 중착압력, 중착온도, 반응기체의 유속에 따라 증착층의 표면형상이 큰 변화를 나타냈으며, 증착압력과 반응기체의 유속이 증가할수록 유효면적이 최대가 되는 증착온도가 증가하였다. 이러한 실험결과는 안정한 핵의 생성률이 최대가 될때 유효표면적이 최대가 된다는 가정으로부터 유도된 식과 일치하는 결과를 나타냈다.

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