In this review, an attempt is made to calculate one-dimensional (1-D) electron density profiles from experimentally determined (00l) XRD intensities and possible structural models as well in an effort to understand the collective intracrystalline structures of intercalant molecules of two-dimensional (2-D) nanohybrids with heterostructures. 2-D ceramics, including layered metal oxides and clays, have received much attention due to their potential applicability as catalysts, electrodes, stabilizing agents, and drug delivery systems. 2-D nanohybrids based on such layered ceramics with various heterostructures have been realized through intercalation reactions. In general, the physico-chemical properties of such 2-D nanohybrids are strongly correlated with their heterostructures, but it is not easy to solve the crystal structures due to their low crystallinity and high anisotropic nature. However, the powder X-ray diffraction (XRD) analysis method is thought to be the most powerful means of understanding the interlayer structures of intercalant molecules. If a proper number of well-developed (00l) XRD peaks are available for such 2-D nanohybrids, the 1-D electron density along the crystallographic c-axis can be calculated via a Fourier transform analysis to obtain structural information about the orientations and arrangements of guest species in the interlayer space.
The as-grown $YBa_2Cu_3O_{7-x}$ superconducting thin films on MgO(100) substrate have been prepared by a reactive coevaporation method. The superconducting transition temperature, surface morphology and crystalline quality were examined as a function of the substrate temperature ranging from $450^{\circ}C$ to $590^{\circ}C$. From the reflection high energy electron diffraction (RHEED) analysis, it was found the film consisted of almost amorphous phase with a halo pattern deposited at the substrate temperature of $450^{\circ}C$. The film deposited at the substrate temperature of $510^{\circ}C$ consisted of polycrystalline phase, showing a broad ring pattern. On the other hand, for the film deposited at $590^{\circ}C$, RHEED showed spotty pattern indicating that this film consisted of single crystal phase. It has rough film surface due to the surface outgrowth. The surface outgrowth increased as the substrate temperature increased from $510^{\circ}C$ to $590^{\circ}C$. the surface outgrowth may be due to the anisotropic growth rate. The highest transition temperature obtained in this study was $Tc_{zero}$ of 83K with $Tc_{onset}$ of 88K for the film deposited at $590^{\circ}C$ using activated RF oxygen plasma.
$Bi_2Sr_2Ca_{n-1}Cu_nOy$(BSCCO)계는 강한 이방성의 움직임을 갖는 초전도체로서 잘 알려져 있으며, 결정육성시 성장방향의 제어에 큰 어려움이 있다. 본 연구에서는 종자 결정과 도가니의 회전을 이용한 crystal pulling법을 이용하여 Bi-Sr-Ca-Cu-O계의 결정성장을 시도하였으며, 이로부터 $5{\times}5{\times}5{\textrm}{mm}^3$ 크기의 비교적 큰 결정을 성장하였. 또한 성장결정의 초전도 특성을 조사하였으며, $BiO_{1.5}$ -(Sr, Ca)O-CuO 3원 상태도에서의 결정화 가능 영역을 검토하였다.
유한요소법(finite element method)은 다양한 분야에서 재료의 역학적 거동을 더욱더 현실적으로 해석하고 예측하는 방법으로 다양한 분야의 제품 개발에 적용되고 있다. 하지만 섬유배향과 변형률 속도가 역학적 특성에 영향을 미치는 유리섬유 강화 플라스틱 복합재료에 관한 수치해석을 이용한 접근 방법은 현재까지 다소 어려움이 있다. 본 연구의 목적은 고분자, 고무, 금속 등과 같은 다양한 복합재료를 위한 선형, 비선형 다중스케일 재료 모델링 프로그램인 Digimat의 수치해석 재료 모델을 활용하여 유리섬유 강화 플라스틱 복합재료의 역학적 특성을 정의하고 검증하는 것에 있다. 또한 이를 통해 좀더 현실적으로 고분자 복합재료의 거동을 예측하고자 한다. 이를 위해 다양한 고분자 중 30wt%의 단섬유 질량 비율을 갖는 폴리부틸렌 텔레프탈레이트(polybutylene terephthalate, PBT)의 섬유배향과 변형률 속도에 따른 인장 특성을 참고문헌을 통해 조사하였다. 또한 Moldflow 프로그램을 사용한 사출해석을 통해 유리섬유 배향 정보를 계산하였으며 이를 매핑(mapping) 과정을 통해 유한요소 인장 시편 모델에 전달하였다. 대표적인 유한요소 상용 프로그램 중 하나인 LS-DYNA는 유리섬유 배향과 변형률 속도에 따른 복합재료의 인장 특성을 연구하기 위해 Digimat과의 연성해석(coupled analysis)에 활용되었다. 그리고 유리섬유 강화 플라스틱 복합재료를 해석하기 위한 LS-DYNA의 다양한 비등방성(anisotropic) 재료 모델들의 장단점을 서로 비교하고 평가하였다.
고분자 막은 다양한 응용분야에 적용되고 있다. 기존에 고분자 막은 옥외환경에 노출되지 않는 형태로 적용되어 왔으나 최근 대기환경 측정용도, 해수에서 유용금속 추출용 등의 옥외에 적용되는 고분자 막 시스템들이 보고되고 있다. 이에 옥외환경에서의 고분자 막의 특성 연구가 필요하게 되었으며 이러한 측면에서 촉진 자외선 노출 실험 및 이에 대한 영향 연구는 고분자 막의 내후성을 예측할 수 있는 정보를 제공할 수 있다. 본 연구에서는 폴리설폰 비대칭성 막과 폴리프로필렌 부직포 형태의 막에 대해 촉진 자외선 노출을 실시하고 이에 대한 열적, 기계적 특성, 몰폴로지, 그리고 색차변화 특성에 대한 영향을 보고한다. 실험 결과를 통해서 고분자 막의 자외선 노출에 대한 효과는 막 제조시 사용한 고분자 종류 뿐 만 아니라 막의 형태에도 영향을 받는다는 것을 확인하였다. 본 연구는 옥외용도에 적용하는 고분자막에 대한 중요한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대한다.
본 연구에서는 Iosipescu의 전단 시험법을 사용하여 직접 측정한 응력 프린지 치(f$_{LT}$ )와 Sampson의 응력-광법칙에 의하여 구한 f$_{LT}$ 와 서로 비교하여 Sampson의 응력-광법칙이 f$_{LT}$ 를 간접적으로 측정하는데 사용할 수 있는가를 확 인한다. 그리고 직교 이방성 재료를 광탄성 실험에 의하여 해석하는 경우에 필요한 기본물성치와 응력 프린지치 관계를 구하여 이 관계가 상온과 고온에서도 성립하는가 를 확인하고 또 직접 물성치를 측정하는 대신에 각 물성치에 대응되는 응력 프린지치 에 의하여 물성치를 구하는 방법을 개발하는데 이 연구의 목적을 둔다.
Kim, Hyun-Kyung;Kim, Do-Hun;Son, De-Rac;Jeung, Won-Young
Journal of Magnetics
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제13권2호
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pp.65-69
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2008
The magneto impedance (MI) behaviors of patterned $Co_{30}Fe_{34}Ni_{36}$ microwire were investigated with respect to its shape variation. After preparing $Co_{30}Fe_{34}Ni_{36}$ microwires using electrodeposition and photolithography methods, impedance measurements were conducted to compare the MI ratios of the devices with different aspect ratios. As a result, the anisotropy field and transverse permeability were found to be strongly affected by the aspect ratio of the device. The external field value at the maximum impedance and maximum sensitivity of the device was found to increase with increasing device width, which was attributed to the increased transverse anisotropy with decreasing aspect ratio. While an increase in the thickness also contributed to an increase in the MI ratio, a variation in the thickness not only increased the anisotropic field, but the variation in the MI ratio was as also affected by the skin effect. Conversely, the MI ratios of the present devices were hardly affected by variations in the length. Considering the typical aspect ratios of our devices, it was expected that the length effect would emerge when the aspect ratio was reduced to less than 10. Nevertheless, our results show that for the practical application of MI devices, the MI characteristics can be optimized by tailoring the aspect ratio of the devices.
In this study, in order to improve the reliability of ACF interconnections, solder ACF joints were investigated interms of solder joint morphology and solder wetting areas, and evaluated the electrical properties of Flex-on-Board (FOB) interconncections. Solder ACF joints with the ultrasonic bonding method showed excellent solder wetting by broken solder oxide layers on solder surfaces compared with solder joints with remaining solder oxide layer bonded by the conventional thermo-compression (TC) bonding method. When higher target temperature was used, Sn58Bi solder joints showed concave shape due to lower degree of cure of resin at solder MP by higher heating rate. ACFs with epoxy resins and SAC305 solders showed lower degree of resin cure at solder MP due to the slow curing rate resulting in concave shaped solder joints. In terms of solder wetting area, solder ACFs with $25-32{\mu}m$ diameters and 30-40 wt% showed highest wetted solder areas. Solder ACF joints with the concave shape and the highest wetting area showed lower contact resistances and higher reliability in PCT results than conventional ACF joints. These results indicate that solder morphologies and wetting areas of solder ACF joints can be controlled by adjustment of bonding conditions and material properties of solder and polymer resin to improve reliability of ACF joints.
Aluminium titanate($Al_2TiO_5$) has extremely anisotropic thermal expansion properties in single crystals, and polycrystalline material spontaneously microcracks in the cooling step after sintering process. These fine intergranular cracks limit the strength of the material, but provide an effective mechanism for absorbing strain energy during thermal shock and preventing catastrophic crack propagation. Furthermore, since machinable BN-ceramics used as an insulating substrate in current micro-electronic industry are very expensive, the development of new low-cost machinable substrate ceramics are consistently required. Therefore, cheap $Al_2TiO_5$-machinable ceramics was studied for the replacement of BN ceramics. $Al_2O_3-Al_2TiO_5$ ceramic composite was fabricated via in-situ reaction sintering. $Al_2O_3$ and $TiO_2$ powders were mixed with various mol-ratio and sintered at 1400 to $1600^{\circ}C$ for 1 h. Density, hardness and strength of sintered ceramics were systematically measured. Phase analysis and microstructures were observed by XRD and SEM, respectively. Machinability of each specimens was tested by micro-hole machining. The results of research showed that the $Al_2TiO_5$-composites could be used for low-cost machinable ceramics.
광 패키징에서 광섬유와 광전자소자를 정확히 정렬하기 위한 V-groove의 치수 정밀도에 미치는 마스크 재료와 에칭용액의 영향을 연구하였다. PECVD nitride, LPCVD nitride, thermal oxide($SiO_2$)를 마스크재료로 사용하였고 실리콘을 이방성에칭하는 용액으로 KOH(40wt%)용액과 KOH(40wt%)용액에 IPA를 첨가한 용액을 이용하였다. 마스크재료로는 LPCVD nitride가 가장 좋은 선택적에칭특성을 나타내었으며 사용된 마스크재료 중 thermal oxide가 가장 빠른 속도로 에칭되었다. V-groove의 크기 증가는 마스크충 아래로의 undercutting에 의해 생겼는데 이는 주로 (111)면으로의 에칭 때문이었다. KOH(40wt%)용액에서 (111)면의 에칭속도는 0.034 - 0.037 $\mu\textrm{m}$/min로 마스크재료에 관계없이 거의 일정하였다. IPA를 KOH(40wt%)용액에 첨가하면 (100)면과 (111)면의 에칭속도는 모두 감소하지만 (111)면에 대한 (100)면의 에칭속도비는 증가하였다. 그러므로 이런 용액에서 (111)면으로의 에칭에 의한 undercutting현상은 줄어들었으며 V-groove의 크기를 더 정확하게 조절할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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