• 제목/요약/키워드: Roughness anisotropy

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Quantitative parameters of primary roughness for describing the morphology of surface discontinuities at various scales

  • Belem, Tikou
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제11권4호
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    • pp.515-530
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    • 2016
  • In this paper, five different quantitative parameters were proposed for the characterization of the primary roughness which is the component of surface morphology that prevails during large strike-slip faults of more than 50 m. These parameters are mostly the anisotropic properties of rock surface morphology at various scales: (i) coefficient ($k_a$) and degree (${\delta}_a$) of apparent structural anisotropy of surface; (ii) coefficient ($k_r$) and degree (${\delta}_r$) of real structural anisotropy of surface; (iii) surface anisotropy function P(${\varphi}$); and (iv) degree of surface waviness ($W_s$). The coefficient and degree of apparent structural anisotropy allow qualifying the anisotropy/isotropy of a discontinuity according to a classification into four classes: anisotropic, moderately anisotropic/isotropic and isotropic. The coefficient and degree of real structural anisotropy of surface captures directly the actual surface anisotropy using geostatistical method. The anisotropy function predicts directional geometric properties of a surface of discontinuity from measurements in two orthogonal directions. These predicted data may subsequently be used to highlight the anisotropy/isotropy of the surface (radar plot). The degree of surface waviness allows qualifying the undulation of anisotropic surfaces. The proposed quantitative parameters allows their application at both lab and field scales.

Liquid Crystal Alignment on Solid Substrates

  • Kim, Jae-Hoon;Shi, Yushan;Kumar, Satyendra
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2005년도 International Meeting on Information Displayvol.I
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    • pp.755-758
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    • 2005
  • The mechanism responsible for liquid crystal (LC) alignment on solid substrates treated with mechanical rubbing or polarized UV is not understood. The results of x-ray reflectivity study of LC alignment on a large number of different alignment layers show that the anisotropy in the surface roughness of the substrate completely determines the LC alignment. The anchoring energy depends on the degree of roughness anisotropy and chemical interactions between the substrate and LC molecules.

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디지털 3차원 점군데이터 기반 암반 불연속면 거칠기 이방성 평가 (Evaluation of Rock Discontinuity Roughness Anisotropy based on Digital 3D Point Cloud Data)

  • 김태현;김광염
    • 터널과지하공간
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    • 제33권6호
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    • pp.495-507
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    • 2023
  • 불연속면 거칠기는 암반의 기계적 특성에 큰 영향을 주며 열·수리 역학적 거동에도 많은 영향을 미치는 요소이다. 본 연구에서는 입체사진측량기법을 이용하여 불연속면에 대한 3차원 점군 데이터를 생성시키고 이를 이용하여 불연속면의 거칠기 특성화를 수행하였다. 3차원 점군 데이터로 재생성된 불연속면 프로파일과 프로파일 게이지를 이용하여 수동으로 측정한 프로파일을 비교하여 취득한 점군 데이터가 암반면의 실제 형상을 정확하게 재현하였는지 평가하였다. 또한, 측정 프로파일수가 거칠기 평가에 미치는 영향에 대해 분석하였고, 거칠기의 이방성 평가방법을 제안하고 실제 암반 불연속면에 대한 거칠기 이방성 평가를 수행하였다.

순 티타늄 판재의 변형 특성 및 성형성 평가 (A Study on Plastic Deformation Characteristics and Formability for Pure Titanium Sheet)

  • 인정훈;정기조;이현석;김정한;김진재;김영석
    • 소성∙가공
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    • 제27권5호
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    • pp.301-313
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    • 2018
  • In this paper, tensile test was performed on pure titanium sheet (CP Ti sheet) with HCP structure in each direction to evaluate mechanical and surface properties and analyze microstructural changes during plastic deformation. We also evaluated forming limits of Ti direction in dome-type punch stretching test using a non-contact three-dimensional optical measurement system. As a result, it was revealed the pure titanium sheet has strong anisotropic property in yield stress, stress-strain curve and anisotropy coefficient according to direction. It was revealed that twinning occurred when the pure titanium sheet was plastic deformed, and tendency depends differently on direction and deformation mode. Moreover, this seems to affect the physical properties and deformation of the material. In addition, it was revealed the pure titanium sheet had different surface roughness changes in 0 degree direction and 90 degree direction due to large difference of anisotropy, and this affects the forming limit. It was revealed the forming limit of each direction obtained through the punch stretching test gave higher value in 90 degree direction compared with forming limit in 0 degree direction.

LIDAR를 이용한 대규모 암반 절리면의 거칠기 측정 (Measurement of Joint Roughness in Large-Scale Rock Fracture Using LIDAR)

  • 김치환
    • 터널과지하공간
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    • 제19권1호
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    • pp.52-63
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    • 2009
  • 대규모 암반 절리면의 거칠기를 구하는 여러 가지 방법이 있으나, 길이 10 cm의 절리를 Barton 등이 제안한 표준절리면곡선과 비교하여 절리면 거칠기계수 JRC (joint roughness coefficient)를 결정하고 대규모 절리의 길이에 따라 보정하는 것이 가장 일반적인데, 적합한 표준 절리면곡선을 선택할 때 측정자에 따라 달라자는 경우가 많다. 따라서 대규모 암반 절리면의 거칠기 JRC는 길이에 따른 보정 없이 직접 측정하는 것이 정확할 것이나 측정방법에 한계가 있다. 본 연구에서는 대규모 암반절리를 LIDAR (light detection and ranging)로 스캔하고 절리의 길이 L과 절리면 상의 돌출부(asperity) 높이의 진폭 a를 이용하여 대규모 암반 절리의 거칠기계수 JRC를 구하였다. 그 결과 대규모의 암반 절리면에서도 절리의 길이 증가에 따라 거칠기 계수 JRC가 감소하는 비 정상상태(non-stationary)의 치수효과와 거칠기 측정방향에 따라 절리면 거칠기계수 JRC가 다른 것을 확인하였다.

SWR as Tool for Determination of the Surface Magnetic Anisotropy Energy Constant

  • Maksymowicz, L.J.;Lubecka, M.;Jablonski, R.
    • Journal of Magnetics
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    • 제3권4호
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    • pp.105-111
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    • 1998
  • The low energy excitations of spin waves (SWR) in thin films can be used for determination of the surface anisotropy constant and the nonhomogeneities of magnetization in the close-to-surface layer. The dispersion relation in SWR is sensitive on the geometry of experiment. We report on temperature dependence of surface magnetic anisotropy energy constant in magnetic semiconductor thin films of$ CdCr_{2-2x}In_{2x}Se_4$ at spin glass state. Samples were deposited by rf sputtering technique on Corning glass substrate in controlled temperature conditions. Coexistence of the infinite ferromagnetic network (IFN) and finite spin slusters (FSC) in spin glass state (SG) is know phenomena. Some behavior typical for long range magnetic ordering is expected in samples at SG state. The spin wave resonance experiment (microwave spectrometer at X-band) with excited surface modes was applied to describe the energy state of surface spins. We determined the surface magnetic anisotropy energy constant versus temperature using the surface inhomogeneities model of magnetic thin films. It was found that two components contribute to the surface magnetic anisotropy energy. One originates from the exchange interaction term due to the lack of translation symmetry for surface spin as well as from the originates from the exchange interaction term due to the lack of translation symmetry for surface spin as well as from the stray field of the surface roughness. The second one comes from the demagnetizing field of close-to surface layer with grad M. Both term linearly decrease when temperature is increased from 5 to 123 K, but dominant contribution is from the first component.

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절리면 거칠기에 의한 전단강도 이방성 (Anisotropy of shear strength according to roughness in joint surface)

  • 이창훈;정교철
    • 지질공학
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    • 제12권4호
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    • pp.421-437
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    • 2002
  • 절리면에서의 이방성 및 전단거동을 정량적으로 파악하기 위한 목적으로 암석 절리면에 석고 몰드를 제작한 후 시멘트 몰타르를 이용하여 복제된 절리모델에 직접전단시험을 실시하였다. 시험 전 암석 시험편의 절리면에 대하여 기계식 단면측정기를 이용하여 절리면의 거칠기를 측정하고 이에 대한 결과를 수치화하였다. 수치화를 통하여 제시된 좌표값을 통하여 거칠기의 통계적 변수와 프랙탈 차원을 구하였다. 대부분의 절리모형에서, 낮은 수직응력 수준에서 전단변위에 따른 전단응력의 값이 지속되거나 상승하였다. 이는 자연상태의 절리면에 대하여 형성된 전리모형의 경우 단일 거칠기 특성에 의존되지 않음을 나타낸다 거칠기에 대한 여러 통계적 변수에 의해 제시된 단면의 특성과 전단강도와의 관계는 일정하지 않으며, 대부분 낮은 상관관계를 가지고 있음이 확인되었다. JRC를 이용한 Barton의 경험식과 실제 실험에서 주어진 값을 비교한 결과 Barton의 경험식은 거칠기에 대한 이방성의 영향을 고려하기 어려우며, 절리면에 대한 특성을 파악함에 있어서 적절하지 않은 것으고 판단된다. 프랙탈 차원의 경우 동일한 단면에 대하여 이방성을 고려할 수 있었으며, 이를 이용한 경험식을 사용한 결과 시험결과와 유사한 이방성을 인지할 수 있었다.

Magnetic Circular Dichroism Study of co Thin Films on Pd(111) Surface

  • Kim, Wookje;Kim, Wondong;Kim, Hyunjo;Kim, Jae-Young;Hoon Kho;Park, J.H.;Oh, S.J.
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.169-169
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    • 1999
  • We studied magnetic properties of co thin films deposited on Pd (111) surface, which attracted much attention recently due to the perpendicular magnetic anisotropy, using magnetic circular dichroism(MCD). Special attention was paid on the effect of Pd capping and interface roughness on the direction of magnetic easy axis, and for that purpose MCD signals for all Co thicknesses were measured with two different ways : in-plane and out-of-plane geometry. In case of bare Co films deposited on smooth Pd(111) surface, no MCD signal was observed under 4$\AA$ co thickness. At 4$\AA$ Co thickness, MCD signal at the out-of-plane geometry was observed, and for thicker Co films, only in-plane MCD signal was measured. This type of magnetic easy axis transition has been reported for other cases like Co/Pt system. The effect of 5$\AA$ Pd capping on these bare Co films made an remarkable change on the transition of magnetic easy axis. Out-of-plane MCD signals exists up to 20$\AA$ Co thickness, and disappears at 24$\AA$ Co thickness. In-plane MCD signals first appears at 10$\AA$ Co thickness and gradually increases up to 24$\AA$ Co thickness. Between 10$\AA$ and 20$\AA$ Co thickness, in-plane and out-of-plane MCD signal coexist. The formation of multi-domain structure or the existence of tilted magnetic easy axis is an possible scenario for such an interesting coexistence. The effect of interface roughness was also tested by measuring MCD signal on Co films deposited on un-annealed Pd(111) surface. Out-of-plane MCD signal was observed up to 8$\AA$ Co thickness and the anisotropy of MCD signal at 4$\AA$ Co thickness was very large with respect to that of Co film deposited on the smooth substrate. Above 8$\AA$ thickness, there exists only in-plane MCD signal. From above results, it was concluded that both Pd capping and interface roughness induce and reenforce the perpendicular magnetic anisotropy. The large perpendicular magnetic anisotropy of Co/Pd multilayer system made by sputtering method can be well understood from our results.

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X-ray CT 이미지를 이용한 암석의 특성 평가 방안 (Evaluation Method of Rock Characteristics using X-ray CT images)

  • 김광염;윤태섭
    • 터널과지하공간
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    • 제29권6호
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    • pp.542-557
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    • 2019
  • 암석의 성인과 변성에 따른 내부구조의 마이크로 특성은 암반의 거동 특성에 영향을 미친다. 본 연구에서는 암석 내부의 구성물질의 분포 특성을 반영하는 엑스레이 단층(X-ray CT) 이미지에 기초한 새로운 암석특성의 평가방안을 고찰하였다. 암석의 불균질 특성 및 이방성 특성의 정량화, 암석의 구성광물 입자의 크기분포 및 형상특성, 공극이미지를 이용한 유동해석, 암석내부의 노출되지 않은 절리면 거칠기 평가 등 전통적인 암석의 시험법으로 측정하기 어려웠던 중요한 암석의 특성들이 X-ray CT 이미지의 분석을 통하여 평가될 수 있다.