• 제목/요약/키워드: composition and temperature dependence

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Interfacial Properties of Antiferromagnetically-coupled Fe/Si Multilayeres Films

  • Kim, K.W.;Y.V.Kudryavtsev;J.Y.Rhee;J.Dubowik;Lee, Y.P.
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.168-168
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    • 1999
  • Recently, Fe/Si multilayered films (MLF) have been a focus of interest due to the strong antiferromagnetic (AF) coupling observed in such kind of MLF originates from the same nature as in the metal/metal MLF. In particular, a question of whether the spacer layer in the Fe/Si MLF is metallic or semiconducting is of interest. In spite of various experimental techniques envolved in the study, the chemical composition and the properties of the interfacial regions in the MLF exhibiting the AF coupling is still questionable. The nature of the AF coupling and the interfacial properties of Fe/Si MLF are investigated in this study. A series of Fe/Si MLF with a fixed nominal thickness of Fe(3nm) and a variable thickness of Sk(1.0-2.2nm) were deposited by RF-sputtering onto glass substrates at room temperature. The atomic structures and the actual sublayer thicknesses of the Fe/Si MLF are investigated by using x-ray diffraction. The magnetic-field dependence of the equatorial Kerr effect clearly shows an appearance of the AF coupling between Fe sublayers at tsi = 1.5 - 1.8 nm. the drastic discrepancies between the experimental magnetooptical (MO) and optical properties, and based on the assumption of sharp interfaces between Fe and Si sublayers leads to a conclusion that pure si is absent in the AF-coupled Fe/Si MLF. Introducing in the model nonmagnetic semiconducting FeSi alloy layers between Fe and Si sublayers or as spacer between pure Fe sublayers only slightly improves the agreement between model and experiment. A reasonable agreement between experimental and simulated MO spectra was reached with using the fitted optical properties for the spacer with a typical metallic type of behavior. The results of the magnetic properties measured by vibrating sample magnetometer and magnetic circular dichroism are also analyzed in connection with the MO and optical properties.

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석탄 바닥재와 점토를 이용한 인공경량골재 제조 (Manufacturing artificial lightweight aggregates using coal bottom ash and clay)

  • 김강덕;강승구
    • 한국결정성장학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.277-282
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    • 2007
  • 화력발전소에서 발생하는 석탄 바닥재(bottom ash)와 점토를 혼합하여 성형 후, 소성하여 인공경량골재를 제조하고, 소성온도와 조성 변화에 따른 물성을 분석하였다. 바닥재는 입경이 4.75mm 이상인 입자가 13wt% 정도로 거친 분말로 압출성형을 위하여 미분쇄 공정이 필요하였다. 또한 바닥재는 미연탄소(C)를 다량 함유하고 있어 소결 시 C의 산화반응과 이에 따른 가스발생으로 소결체의 경량화를 유도하였다. 점토에 바닥재 첨가량이 증가할수록 소성 지수가 감소하였고 이에 따라 성형체의 성형성이 저하되었으나 바닥재 첨가량이 40wt% 까지의 성형체는 소성 지수 및 소성 한계값이 각각 약 10과 22로서 압출성형이 가능하였다. 바닥재가 $30{\sim}50wt%$ 첨가되고 $1150{\sim}1200^{\circ}C$ 범위에서 소결된 골재는 부피비중 $1.3{\sim}1.5$, 흡수율 $14{\sim}16%$를 나타냈고 따라서 고층빌딩이나 교량 등의 골재대체재로써의 가능성이 확인되었다.

졸-겔법으로 제조한 ZrO2·SiO2계 결정화 유리의 결정화 및 파괴인성에 관한 연구 (A Study of Crystallization and Fracture Toughness of Glass Ceramics in the ZrO2·SiO2 Systems Prepared by the Sol-Gel Method)

  • 신대용;한상목;강위수
    • 산업기술연구
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    • 제20권A호
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    • pp.247-256
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    • 2000
  • Precursor gels with the composition of $xZrO_2{\cdot}(100-x)SiO_2$ systems (x=10, 20 and 30 mol%) were prepared by the sol-gel method. Kinetic parameters, such as activation energy, Avrami's exponent, n, and dimensionality crystal growth value, m, have been simultaneously calculated from the DTA data using Kissinger and Matusita equations. The crystallite size dependence on tetragonal to monoclinic transformation of $ZrO_2$ was investigated using XRD, in relation to the fracture toughness. The crystallization of tetragonal $ZrO_2$ occurred through 3-dimensional diffusion controlled growth(n=m=2) and the activation energy for crystallization was calculated using Kissinger and Matusita equations, as about $310{\sim}325{\pm}10kJ/mol$. The growth of $t-ZrO_2$, in proportion to the cube of radius, increased with increasing heating temperature and heat-treatment time. It was suggested that the diffusion of Zr4+ions by Ostwald ripening was rate-limiting process for the growth of $t-ZrO_2$ crystallite size. The fracture toughness of $xZrO_2{\cdot}(100-x)SiO_2$ systems glass ceramics increased with increasing crystallite size of $t-ZrO_2$. The fracture toughness of $30ZrO_2{\cdot}70SiO_2$ system glass ceramics heated at $1,100^{\circ}C$ for 5 h was $4.84Mpam^{1/2}$ at a critical crystaliite size of 40 nm.

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(Bi,Pb)$_2Sr_2Ca_2CuO_{10}$ 초전도체에l서 flux-pinning center로서 Bi$_{0.5}Pb_3Sr_2Ca_2CuO_{\delta}$ 및 (Ca,Sr)$_2$(BiPb)O$_4$ 상의도입 기구 (The mechanism of Bi$_{0.5}Pb_3Sr_2Ca_2CuO_{\delta}$ and (Ca,Sr)$_2$(BiPb)O$_4$ phase as a flux-pinning center in (Bi,Pb)$_2Sr_2Ca_2CuO_{10}$ superconductor)

  • 정준기;김철진;이상희;유재무;김해두;고재웅
    • 한국초전도학회:학술대회논문집
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    • 한국초전도학회 1999년도 High Temperature Superconductivity Vol.IX
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    • pp.300-304
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    • 1999
  • To tap the feasibility of exploiting the 2$^{nd}$ phases as flux-pinning centers in the (Bi,Pb)$_2Sr_2Ca_2CuO_{10}$ superconductor, the size and the distribution of the precipitates have been controlled by changing reaction temperature and time, oxygen partial pressure Po$_2$ and annealing condition. Various annealing heat treatments were also conducted on the as-received 61 filament Bi-2223 tapes with Bi$_{1.8}Pb_{0.4}Sr_2Ca_{2.2}Cu_3O_8$ starting composition and annealed specimen were analyzed with XRD, SEM, EDS and TEM.. The grain size of (Ca,Sr)$_2$(BiPb)O$_4$ or Bi$_{0.5}Pb_3Sr_2Ca_2CuO_{\delta}$ was controllable by optimizing the heat treatment condition and critical current density (J$_c$) showed dependence on the size of the 2$^{nd}$ phases.

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PbO-Bi2O3-B2O3-SiO2 유리계 열시차분석과 FT-IR 흡수 스펙트럼 (DATA and FT-IR absorption spectra of PbO-Bi2O3-B2O3-SiO2 glasses)

  • 이찬구;이수대
    • 한국안광학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.17-22
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    • 2003
  • $PbO-Bi_2O_3-B_2O_3-SiO_2$ 유리계의 DTA 곡선과 FT-IR 스펙트럼을 조사하였다. 유리전이 온도의 조성비 의존성은 60 mol% $Bi_2O_3$에서 유리계의 구조가 변화하는 것으로 나타났다. 높은 비스무스 함량을 가지는 시료의 FT-IR 스펙트럼 조사에서 무거운 양이온 $Bi^{3+}$의 단위구조와 관계되는 결합이 우세했으며 그리고 고함량의 $Bi_2O_3$ 시료에서도 역시 붕소원자의 3배위와 4배위 진동이 있었다. PbO함량이 높은 유리계의 경우, 비가교 산소밴드의 낮은 강도는 PbO의 망목형성제 역할에 기인 한 것으로 생각된다. 유리의 흡수대는 결정화상태에서 강도가 매우 큰 변화를 보였다.

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Photoreflectance 측정에 의한 $In_xGa_{1-x}As(0.03\leqx\leq0.11)$ 에피층의 특성 연구 (A study on characteristics of $In_xGa_{1-x}As(0.03\leqx\leq0.11)$ epilayer by photoreflectance measuerment)

  • 김인수;손정식;이철욱;배인호;임재영;한병국;신영남
    • 한국진공학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.334-340
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    • 1998
  • Molecular Beam Epitaxy(MBE)법으로 성장된 $In_xGa_{1-x}As/GaAs$ 에피층에 대해 photoreflectance(PR)실험을 통해 특성을 조사하였다. PR 측정결과 성장된 InxGa1-xAs 에피 층의 띠간격 에너지(E0)신호가 시료의 변형(strain)에 의해 heavy-hole(E0(HH))과 light-hole(E0(LH))로 분리되어 관측되었다. 에피층의 조성과 변형은 각각 시료에서의 Eo(HH) 및 Eo(HH)와 Eo(LH)신호의 에너지 차이를 이용하여 구하였다. 또 160K이하의 온 도에서는 Eo(LH)의 신호가 사라짐을 볼 수 있었다. Franz-Keldysh oscillation(FKO) 피크 로부터 계산되어진 InGaAs/GaAs 계면전장(E)은 In조성의 증가에 따라 $0.75{\times}10^5$V/cm에서 $2.66{\times}10^5$V/cm로 증가하였다. In조성이 x=0.09인 시료에 대한 PR신호의 온도의존성 실험에 서 Varshni계수와 Bose-Einstein계수들을 각각 구하였다.

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Glass 첨가에 의한 BaTi4O9계 중유전율 LTCC 유전체의 저온소결 및 상변화 거동 (Low-Temperature Sintering and Phase Change of BaTi4O9-Based Ceramics Middle-k LTCC Dielectric Compositions by Glass Addition)

  • 최영진;박재환;남산;박재관
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권12호
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    • pp.915-920
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    • 2004
  • [ $BaTi_{4}O_9$ ]계 세라믹스에 borosilicate계 유리 프리트를 첨가할 때 주결정상이 $BaTi_{5}O_{11}$로 변화되는 현상을 XRD와 TEM으로 분석하였다. Borosilicate계 유리 프리트가 $BaTi_{4}O_9$상으로부터 Ba 이온을 선택적으로 흡수함으로써 주상인 $BaTi_{4}O_9$ 상보다 Ti-rich인 $BaTi_{5}O_{11}$상으로 변화하는 것으로 추측하였다. 이와 같은 결과는 유리의 첨가량과 열처리 온도에 따라 영향을 받는데 $BaO-TiO_2$계의 Ti-rich 영역에 속하는 $Ba_{4}Ti_{13}O_{30},\;Ba_{2}Ti_{9}O_{20}$ 등의 결정상도 상변화 과정에 참여하고 있음을 관찰하였다. 중-고유전율 LTCC 조성개발을 위하여 유리 첨가에 의한 중-고유전율 모재료의 저온소결을 시도할 때 적정한 저온소결특성을 확보하면서도 상변화를 고려한 유리 프리트 첨가량 제어가 필요함을 알 수 있었다.

HWE 방법에 의한 $AgGaS_2$단결정 박막성장과 특성에 관한 연구 (A study on the growth and characteristics of $AgGaS_2$ single crystal thin film by hot wall epitaxy)

  • 홍광준;정준우
    • 한국결정성장학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.211-220
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    • 1998
  • 수평 전기로에서 $AgGaS_2$ 다결정을 합성하여 HWE 방법으로 $AgGaS_2$ 단결정 박막을 성장하였다. $AgGaS_2$ 단결정 박막을 성잘할 때 증발원과 기판의 온도를 각각 $590^{\circ}C$, $440^{\circ}C$로 성장하였을 때 이중결정 X-선 요동곡선(double crystal X-ray diffraction rocking curve, DCRC)의 반폭치(FWHM)값이 124 arcsec로 가장 작아 최적 성장조건이었다. 상온에서 $AgGaS_2$ 단결정 박막의 광흡수 특성으로부터 에너지 띠간격이 2.61cV였다. Band edge에 해당하는 광전도도 peak의 온도 의존성은 Varshni 관계식으로 설명되었으며, Vaeshni 관계식의 상수값은 Eg(0) = 2.7284eV, $\alpha$= 8.695$\times$10-4 eV/K, $\beta$= 332K 로 주어졌다. 광발광 봉우리는 20K에서 414.3nm(2.9926eV)와 414.1nm(2.7249eV)는 free exciton(Ex)의 upper polariton과 lower polariton인 {{{{{E}`_{x} ^{u} }}}}와 {{{{{E}`_{x} ^{L} }}}}, 423.6nm(2.9269eV)는 bound exciton emission에 의한 I로 관측되었다. 또한 455nm(2.7249eV)의 peak는 donor-acceptor pair(DAP)에 기인하는 광발광 봉우리로 관측되었다.

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HWE 방법에 의한 $AgGaS_2$/GaAs epilayer 성장과 특성 (Study of characteristics of $AgGaS_2$/GaAs epilayer by hot wall epitaxy)

  • 홍광준;정준우;방진주;진윤미;김소형;여회숙;양해정
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 제4회 영호남학술대회 논문집
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    • pp.84-91
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    • 2002
  • The stochiometric composition of $AgGaS_2$/GaAs polycrystal source materials for the $AgGaS_2$/GaAs epilayer was prepared from horizontal furnace. From the extrapolation method of X-ray diffraction patterns it was found that the polycrystal $AgGaS_2$/GaAs has tetragonal structure of which lattice constant an and Co were 5.756 $\AA$ and 10.305 $\AA$, respectively. $AgGaS_2$/GaAs epilayer was deposited on throughly etched GaAs(100) substrate from mixed crystal $AgGaS_2$/GaAs by the Hot Wall Epitaxy (HWE) system. The source and substrate temperature were $590^{\circ}C$ and $440^{\circ}C$ respectively. The crystallinity of the grown $AgGaS_2$/GaAs epilayer was investigated by the DCRC (double crystal X-ray diffraction rocking curve). The optical energy gaps were found to be 2.61 eV for $AgGaS_2$/GaAs epilayer at room temperature. The temperature dependence of the photocurrent peak energy is well explained by the Varshni equation, then the constants in the Varshni equation are given by $\alpha=8.695{\times}10^{-4}$ eV/K, and $\beta=332K$. From the photocurrent spectra by illumination of polarized light of the $AgGaS_2$/GaAs epilayer, we have found that crystal field splitting ${\Delta}Cr$ was 0.28 eV at 20 K. From the PL spectra at 20 K, the peaks corresponding to free and bound excitons and a broad emission band due to D-A pairs are identified. The binding energy of the free excitons are determined to be 0.2676 eV and 0.2430 eV and the dissociation energy of the bound excitons to be 0.4695 eV.

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X-선 저장 BaFBr1-xIx:Eu2+, Na+ 형광체의 제조 및 특성 (Preparation and Properties of the X-ray Storage Phosphors BaFBr1-xIx:Eu2+, Na+)

  • 천종규;김성환;김찬중;김완;강희동;김도성;서효진;도시홍
    • 센서학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.9-17
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    • 2002
  • X-선 저장 형광체 $BaFBr_{1-x}I_x:Eu^{2+}$, $Na^+$의 조성 조건을 조사하고, 제조한 형광체의 광자극발광 강도, 스펙트럼, fading 특성 및 선량의존성을 조사하였다. 그리고 이 특성을 상업적으로 시판하고 있는 일본 부사(富士)사진필름회사 제품 영상판(ST-III)의 특성과 비교하였다. $BaFBr_{1-x}I_x:Eu^{2+}$, $Na^+$ 형광체의 최적 제조 조건은 $Eu_F3$ 0.5mol%, NaF 4.0mol% 그리고 조성비 x=0.3 이었으며, 소결온도는 수소 분위기에서 $950^{\circ}C$이었다. 조성비 x=0일 때 $BaFBr_{1-x}I_x:Eu^{2+}$, $Na^+$ 형광체의 스펙트럼영역은 $365{\sim}420\;nm$이었고, 최대 발광강도는 390 nm 이었다. $x{\neq}0$일 때 스펙트럼의 파장영역과 피이크 파장은 조성비 x가 증가할수록 장파장쪽으로 이동하였다. X-선 조사선량과 PSL 강도 사이에는 좋은 직선성을 나타내었다. 형광체의 fading 특성은 x=0.3일 때 가장 좋았으며, $I^-$ 이온의 농도가 증가할수록 저하되는 경향을 나타내었다. 또한 $BaFBr_{1-x}I_x:Eu^{2+}$ 격자상수는$I^-$이온의 농도가 증가할수록 커졌다.