• 제목/요약/키워드: Tuning Effect

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Strong Correlation Effect by the Rare Earth Substitution on Thermoelectric Material Bi2Te3 ; in GGA+U Approach

  • Quang, Tran Van;Kim, Miyoung
    • 한국자기학회:학술대회 개요집
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    • 한국자기학회 2013년도 임시총회 및 하계학술연구발표회
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    • pp.19-20
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    • 2013
  • Thermoelectic properties of the typical thermoelectric host materials, the tellurides and selenides, are known to be noticeably changed by their volume change due to the strain [1]. In the bismuth telluride ($Bi_2Te_3$) crystal, a substitution of rare-earth element by replacing one of the Bi atoms may cause the change of the lattice parameters while remaining the rhombohedral structure of the host material. Using the first-principles approach by the precise full potential linearized augmented plane wave (FLAPW) method [2], we investigated the Ce substitution effect on the thermoelectric transport coefficients for the bismuth telluride, employing Boltzmann's equation in a constant relaxation-time approach fed with the FLAPW wave-functions within the rigid band approximation. Depending on the real process of re-arrangement of atoms in the cell to reach the equilibrium state, $CeBiTe_3$ was found to manifest a metal or a narrow bandgap semiconductor. This feature along with the strong correlation effect originated by the 4f states of Ce affect significantly on the thermoelectric properties. We showed that the position of the strongly localized f-states in energy scale (Fig. 1, f-states are shaded) was found to alter critically the transport properties in this material suggesting an opportunity to improve the thermoelectric efficiency by tuning the external strain which may changing the location of the f-sates.

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Effect of Al Doping on the Properties of ZnO Nanorods Synthesized by Hydrothermal Growth for Gas Sensor Applications

  • Srivastava, Vibha;Babu, Eadi Sunil;Hong, Soon-Ku
    • 한국재료학회지
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    • 제30권8호
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    • pp.399-405
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    • 2020
  • In the present investigation we show the effect of Al doping on the length, size, shape, morphology, and sensing property of ZnO nanorods. Effect of Al doping ultimately leads to tuning of electrical and optical properties of ZnO nanorods. Undoped and Al-doped well aligned ZnO nanorods are grown on sputtered ZnO/SiO2/Si (100) pre-grown seed layer substrates by hydrothermal method. The molar ratio of dopant (aluminium nitrate) in the solution, [Al/Zn], is varied from 0.1 % to 3 %. To extract structural and microstructural information we employ field emission scanning electron microscopy and X-ray diffraction techniques. The prepared ZnO nanorods show preferred orientation of ZnO <0001> and are well aligned vertically. The effects of Al doping on the electrical and optical properties are observed by Hall measurement and photoluminescence spectroscopy, respectively, at room temperature. We observe that the diameter and resistivity of the nanorods reach their lowest levels, the carrier concentration becomes high, and emission peak tends to approach the band edge emission of ZnO around 0.5% of Al doping. Sensing behavior of the grown ZnO nanorod samples is tested for H2 gas. The 0.5 mol% Al-doped sample shows highest sensitivity values of ~ 60 % at 250 ℃ and ~ 50 % at 220 ℃.

이차원(二次元) 부유식(浮游式) 파랑발전기(波浪發電器)의 유체역학적(流體力學的) 특성(特性) (Hydrodynamic Characteristics of Two-dimensional Wave-energy Absorbers)

  • 김무현;최항순
    • 대한조선학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.47-58
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    • 1983
  • A study is made, in the framework of linear potential theory, to investigate the hydrodynamic characteristics of two-dimensional wave-energy absorbers as like the Salter's duck and an oscillating cam with Lewis-form section, which undergo uncoupled heaving and rolling motions in an incident linear gravity wave in deep water. Wave energy is supposed to be extracted by a linearly damped generator with an spring. Some well-known formulae in ship hydrodynamics such as Haskind-Newman relation and Bessho-Newman relation are utilized in forms of Kochin functions to derived expressions for efficiency, breaking effect and drift force of the absorber. Maximum ideal efficiency of 100% can be arrived at an prescribed tuning frequency. Coupling effect is also examined to assess the detrimental effect of sway on efficiency. From numerical calculations for both types of two-dimensional devices it may be concluded that a wave-energy absorber functions at the same time as a wave breaker and that the drift force acting on the device becomes smaller when it absorbs wave energy than as it oscillates freely. Finally the study is extended to an infinite array system, equivalent to a body in a canal, to show that all incident wave energy can be absorbed regardless of the absorber's size, only if the optimum space and the optimum condition of control are realized.

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Active Focusing of Light in Plasmonic Lens via Kerr Effect

  • Nasari, Hadiseh;Abrishamian, Mohammad Sadegh
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제16권3호
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    • pp.305-312
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    • 2012
  • We numerically demonstrate the performance of a plasmonic lens composed of an array of nanoslits perforated on thin metallic film with slanted cuts on the output surface. Embedding Kerr nonlinear material in nanoslits is employed to modulate the output beam. A two dimensional nonlinear-dispersive finite-difference time-domain (2D N-D-FDTD) method is utilized. The performance parameters of the proposed lens such as focal length, full-width half-maximum, depth of focus and the efficiency of focusing are investigated. The structure is illuminated by a TM-polarized plane wave and a Gaussian beam. The effect of the beam waist of the Gaussian beam and the incident light intensity on the focusing effect is explored. An exact formula is proposed to derive electric field E from electric flux density D in a Kerr-Dispersive medium. Surface plasmon (SPs) modes and Fabry-Perot (F-P) resonances are used to explain the physical origin of the light focusing phenomenon. Focused ion beam milling can be implemented to fabricate the proposed lens. It can find valuable potential applications in integrated optics and for tuning purposes.

바이어스 동조를 이용한 위상 고정 유전체 공진 발진기에 관한 연구 (A Study on the Phase-looked Dielectric Resonator Oscillator using Bias Tuning)

  • 류근관;이두한;홍의석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제19권10호
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    • pp.1982-1990
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    • 1994
  • 본 논문에서는 PLL(Phase Locked Loop)의 궤환 성질을 이용한 Ku-band ($10.95\sim11.70Hz$)용 위상고정 유전체공진 발진기를 설계 및 제작하였다. 유전체 공진 발진기에 인가되는 바이어스 중 게이트 바이어스의 변화에 대한 중심 주파수의 변화를 이용하여 전압제어 주파수 변화부를 제거하였고 위상 s비교를 위해서는 샘플링 위상 비교기를 이용하였다. 위상고정 유전체 공진 발신기는 X-band 주파수 대역의 유전체 공진 발진기 신호를 샘플링 위상 비교기에 인가하여 VHF대역의 기준 신호에 위상고정 시켜 높은 주파수 안정도를 얻는 것으로 유럽형 FSS(Fixed Satellite Service)를 위한 10.00GHz로 구현하였다. 측정 결과 본 논문의 위상고정 유전체 공진 발진기는 유전체 공진 발진기보다 높은 주파수 안정도를 보였으며, 10.00GHz 에서 출력전력 8.67dBm과 2차 고조파는 -42dBc이하이었고, carrier로 보터 10kHz 벗어난 점에서 -81 dBc/Hz 이하의 위상 잡음을 얻었다.

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가속도제어에 근거한 강인한 직류서보전동기 위치제어계 (Robut DC Servo Motor Position Control System based on Acceleration Control)

  • 박태건;이기상
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제5권4호
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    • pp.101-110
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    • 1995
  • 본 연구에서는 직류 서보전동기의 위치, 속도 및 토오크 등의 제어기법중 외란에 대해 강인한 것으로 평가되고 있는 기존의 가속도 제어기법을 해석하고 그 결과 적용상의 문제점으로 판단되는 계통 파라미터 변화에 대한 강인성을 개선하기 위한 대책으로서 변경된 가속도제어 루프를 포함한 위치제어계를 제안하고 이를 직류전동기의 위치제어게 적용하였다. 제안된 제어계는 가속도제어기와 자기종조 퍼지 PID 제어기로 구성되어 있으며 제안된 제어계와 기존의 가속도제어계와의 근복적 차이점은 이 제어기법의 핵심 요소라 할 수 있는 가속도 기준입력 정정량의 발생기구로서 고전적 PID제어기를 자동조정하는 자기동조 PID 제어방식을 채택하였다는 점이다. 이 기준입력 발생기구를 도입한 직류전동기 위치제어계의 성능을 검토하기 위하여 그 응답특성을 기존의 가속도제어 위치제어계의 응답특성과 비교한 결과 파라미터 변화에 대한 강인성, 과도 특성 및 정상상태 특성면에서 제안된 제어계가 매우 우월한 성능을 가짐을 확인하였다. 따라서 제안된 제어기법은 기존의 가속도제어에 근거한 위치제어계의 성능을 개선시켜줌으로써 이 제어기법의 적용범위 확대에 기여하며 특히 모델의 불확정성이 크거나 부하등 운전환경이 크게 변화하는 악조건 하에서의 정밀한 위치제어에 적용될 수 있다.

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로켓엔진 연소기내 공명기에 의한 비선형 음향감쇠에 관한 수치해석적 연구 (Numerical Study of Nonlinear Acoustic Damping Induced by Acoustic Resonators in a Rocket Combustor)

  • 손채훈;박이선
    • 한국추진공학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.1-8
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    • 2007
  • 연소 안정화를 위해 로켓엔진 연소기에 장착될 수 있는 반파장 음향 공명기의 비선형 음향 감쇠 특성을 비선형 해석을 통해 조사하였다. 먼저, 공명기가 장착되지 않은 기본 연소실에 대해 넓은 범위의 진폭($80{\sim}150$ dB)을 갖는 음향 가진에 대한 연소실의 감쇠 거동을 조사한 결과, 진폭에 따라 연소실의 감쇠인자가 증가하며 125 dB 이상의 진폭에 대해서는 비선형 거동이 뚜렷이 나타남을 알았다. 반파장 공명기가 장착된 연소기에서의 계산 결과, 해당 공명기의 최적 동조조건은 진폭에 무관하였고, 높은 진폭의 압력파를 감쇠하는 기능은 유지되지만, 상대적으로 음향 공명기로서의 역할은 약화됨을 알 수 있었다.

폴리머 링 공진기 기반의 가감필터 반사기와 반사형 반도체 광 증폭기가 하이브리드 집적된 파장 가변 레이저 (Hybrid-integrated Tunable Laser Using Polymer-ring Resonator-based Add/Drop Filter Reflector and Reflective Semiconductor Optical Amplifier)

  • 이호;김건우;정영철;김수현
    • 한국광학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.217-222
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    • 2009
  • 본 논문에서는 고굴절률차 폴리머 도파로를 이용하여 이중 링 공진기 가감필터(Add/Drop Filter) 반사기를 설계하고 제작하였다. 이 가감필터 반사기를 반사형 반도체 광 증폭기와 하이브리드 집적함으로써 저가형 파장가변 레이저를 제작하고 그 측정결과를 분석하였다. 이중 링 공진기 반사기는 서로 다른 반경을 가진 두 개의 링 공진기로 인하여 선택적인 반사 특성을 가지게 되며, 버니어 효과로 인하여 넓은 파장가변 특성을 가질 수 있다. 반사형 반도체 광 증폭기와 능동 정렬을 통하여 제작된 하이브리드 집적 파장가변 레이저는 26 dB의 부 모드 억제율과 0.03 nm의 선폭을 가지며 단일 모드로 발진하였다. 또한 25 mA의 전류를 이중 링 공진기 가감필터 반사기 상부에 형성된 전극에 인가하여 총 17 nm의 파장가변을 측정하였으며, 파장가변 과정에서 부 모드 억제율은 일정하게 유지됨을 확인하였다.

XGBoost 회귀를 활용한 편의점 계약전력 예측 모델의 최적화에 대한 연구 (A Study on the Optimization of a Contracted Power Prediction Model for Convenience Store using XGBoost Regression)

  • 김상민;박찬권;이지은
    • 한국IT서비스학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.91-103
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    • 2022
  • This study proposes a model for predicting contracted power using electric power data collected in real time from convenience stores nationwide. By optimizing the prediction model using machine learning, it will be possible to predict the contracted power required to renew the contract of the existing convenience store. Contracted power is predicted through the XGBoost regression model. For the learning of XGBoost model, the electric power data collected for 16 months through a real-time monitoring system for convenience stores nationwide were used. The hyperparameters of the XGBoost model were tuned using the GridesearchCV, and the main features of the prediction model were identified using the xgb.importance function. In addition, it was also confirmed whether the preprocessing method of missing values and outliers affects the prediction of reduced power. As a result of hyperparameter tuning, an optimal model with improved predictive performance was obtained. It was found that the features of power.2020.09, power.2021.02, area, and operating time had an effect on the prediction of contracted power. As a result of the analysis, it was found that the preprocessing policy of missing values and outliers did not affect the prediction result. The proposed XGBoost regression model showed high predictive performance for contract power. Even if the preprocessing method for missing values and outliers was changed, there was no significant difference in the prediction results through hyperparameters tuning.

실험 데이터 기반의 PID제어기를 이용한 쿼드로터의 고도제어 (Quadrotor altitude control with experimental data-based PID controller)

  • 이호성;박지선;최호림
    • 전기전자학회논문지
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    • 제28권2호
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    • pp.136-144
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    • 2024
  • 본 논문에서는 실험적 분석을 이용하여 쿼드로터 시스템의 고도제어를 위한 PID제어기를 제안한다. 제안된 제어기가 적용된 시스템의 안정성을 분석하기 위해 Routh-Hurwitz 판별법을 적용한다. 또한 쿼드로터 시스템을 수학적 모델링을 기반으로 MATLAB과 Simulink를 이용하여 kP, kI, kD 각각의 값을 변화시키며 실험의 결과를 정리한다. 정리된 실험의 결과를 바탕으로 PID제어기 각각의 이득값(kP, kI, kD)의 변화가 쿼드로터의 자세제어에 미치는 영향에 대하여 분석하고, 분석한 내용을 바탕으로 제어기 이득값을 튜닝하기 위한 알고리즘을 제시한다. 제안된 알고리즘을 적용한 PID 제어기는 실제 시스템인 AR.Drone에 적용하여 효과를 실험적으로 검증한다.