• 제목/요약/키워드: surface relaxation

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Si 박막해석을 위한 Surface Relaxation Model (A Surface Relaxation Model for Si thin film)

  • 정하영;김원배;조맹효
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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    • pp.273-276
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    • 2011
  • 표면의 물성은 표면효과를 고려한 나노 스케일의 구조물의 기계적 거동 해석에 있어서 필수적인 요소이다. 이러한 해석을 위한 방법론 중 surface relaxation model을 이용하여 박막의 표면 물성을 계산하는 방법은 이미 FCC 모델에서는 검증된 바 있으나, 동일한 방법론을 diamond 구조를 가지는 실리콘에 일괄적으로 적용할 수는 없다. 이는 FCC 구조를 갖는 금속과는 달리 실리콘이 공유결합 물질이라는 점과, 박막표면에서 다양한 surface reconstruction이 가능하다는 점, 그리고 실리콘의 diamond lattice가 FCC lattice에 비해 추가적인 자유도가 존재한다는 점으로부터 기인한다. 본 논문에서는 이와 같은 조건을 고려하여 Si 박막의 표면 물성을 해석하기 위한 surface relaxation 모델을 제시한다.

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나노박막의 표면응력에 의한 평형상태에 대한 연구 (A Study of Surface Stress Effects on Equilibrium States of thin Nanofilm)

  • 김원배;조맹효
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제22권4호
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    • pp.331-334
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    • 2009
  • 본 논문에서는 원자적 계산(atomistic calculation)을 위한 해석적 모델로 surface relaxation model을 제시한다. 기존의 분자정역학(molecular statics)이 모든 원자의 위치를 자유도로 선정하여 사용하는데 반하여, 이 모델은 면내방향에 해당하는 두 개의 자유도로 나노박막의 원자 위치를 기술하는 매우 간단한 방법이다. 본 연구에서는 surface relaxation model을 이용하여 표면응력(surface stress)과 표면강성계수(surface stiffness tensor)와 같은 표면인자(surface parameter)의 계산을 수행하고, surface stress model을 이용하여 평형상태에서의 원자의 위치정보를 계산한다. 그리고 surface relaxation model을 검증하기 위하여 분자동역학 전산모사(molecular dynamics simulation)의 수치 결과가 제시되며, 본 연구에서 계산한 equilibrium strain과 비교 검증한다.

Evaluating long-term relaxation of high strength bolts considering coating on slip faying surface

  • Nah, Hwan-Seon;Lee, Hyeon-Ju;Choi, Sung-Mo
    • Steel and Composite Structures
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    • 제16권6호
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    • pp.703-718
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    • 2014
  • The initial clamping forces of high strength bolts subjected to different faying surface conditions drop within 500 hours regardless of loading, any other external force or loosening of the nut. This study develops a mathematical model for relaxation confined to creep on a coated faying surface after initial clamping. The quantitative model for estimating relaxation was derived from a regression analysis for the relation between the creep strain of the coated surface and the elapsed time for 744 hours. This study establishes an expected model for estimating the relaxation of bolted joints with diverse coated surfaces. The candidate bolts are dacro-coated tension control bolts, ASTM A490 bolt, and plain tension control bolts. The test parameters were coating thickness, species of coating. As for 96, 128, 168, and $226{\mu}m$ thick inorganic zinc, when the coating thickness was increased, relaxation after the initial clamping rose to a much higher range from 10% to 18% due to creep of the coating. The amount of relaxation up to 7 days exceeded 85% of the entire relaxation. From this result, the equation for creep strain can be derived from a statistical regression analysis. Based on the acquired creep behavior, it is expected that the clamping force reflecting relaxation after the elapse of constant time can be calculated from the initial clamping force. The manufacturer's recommendation of inorganic zinc on faying surface as $75{\mu}m$, appears to be reasonable.

나노박막의 표면응력에 의한 평형상태에 대한 연구 (A study of surface stress effects on equilibrium states of thin nanofilm)

  • 김원배;조맹효
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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    • pp.34-37
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    • 2009
  • 본 논문에서는 원자적 계산(atomistic calculation)을 이용한 나노박막의 평형상태(self-equilibrium state)에 대한 해석기법을 제시한다. 두께가 얇은 나노박막은 표면 응력(surface stress)에 의한 영향으로 원자간 거리가 벌크상태의 거리보다 작아진다. 두께가 얇은 나노박막에서의 원자 사이의 거리는 표면 응력과 탄성계수들의 표현식으로 계산이 가능하며, 본 논문에서는 {100}, {111}, {110} 표면을 가지는 나노박막의 평형상태의 해석을 위한 해석적 방법을 제시한다. 원자 사이의 거리를 계산하기 위해서는 보다 정확한 표면 응력의 계산방법이 필요하다. 본 연구에서는 나노박막의 평형상태에 대한 해석을 위해 surface relaxation model을 제시하고, 이 모델을 이용하여 표면응력(surface stress)과 표면강성계수(surface stiffness tensor)와 같은 surface parameter의 계산을 수행한다. 본 논문에서 제시된 surface relaxation model을 검증하기 위하여 분자동역학 전산모사(molecular dynamics simulation)의 수치 결과를 제시하고, 본 연구에서 계산한 equilibrium strain과 비교 검증한다.

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소형표면전하유도형 정전모터의 개발을 위한 연구 (A Study on Development of Miniature Size Surface Charge Electrostatic Induction Motor)

  • 이동훈
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제19권2호
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    • pp.81-91
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    • 1995
  • A miniature size electrostatic induction motor has been fabricated and studied with emphasis on the role of the surface resistivity, the relative dielectric constant of the rotor surface materials and the rotor liner materials, which control the charge induction and relaxation on the rotor surface and the field intensity between the rotor and the stator. It is found that the higher resitivity and/or the higher relative dielectric constant, concurrently the longer relaxation time constant of the rotor surface materials make the motor speed get higher speed. In case of discrete coated rotor surface it is found that the motor speed was increased logarithmically as narrow as width of the discrete coated Ti. And the degree of width of discrete coated Ti to the axial direction of the rotor was $60^{\circ}$ and $150^{\circ}$, the motor has got a 125% higher than that at the degree of $0^{\circ}$.

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잉크젯 프린팅된 Cu 박막의 응력해소를 통한 전기적 특성 개선 (The Improvement of Electrical Characteristics of Inkjet-printed Cu films with Stress Relaxation during Thermal Treatment)

  • 이설민;주영창
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.57-62
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    • 2014
  • 미래형 유연소자 개발 시 비용감소 및 공정적합성 개선을 위해 동박을 잉크젯 프린팅법을 이용해 공중합체 유연기판 상 형성하고, 전기적 특성에 열처리 분위기가 미치는 영향을 확인하기 위해 3 종류의 환원분위기에서 열처리를 진행하여 보았다. 그 결과 200도의 낮은 온도에서 환원 특성이 뛰어난 포름산 분위기에서 전도체 수준의 비저항은 얻을 수 있었으나, 열처리 시 발생하는 응력으로 인해 발생된 표면균열에 기인해 그 값이 기존 동박에 비해 매우 높았다. 이에 비정질재료에서 응용되는 응력해소법을 응용하여 표면균열을 억제한 결과 230도 열처리 시 기존 열처리 방법에서는 $7.4{\mu}{\Omega}cm$의 비저항을 보이나, 응력해소를 통한 표면 균열이 억제된 시편에서는 $3.4{\mu}{\Omega}cm$의 비저항 값을 얻을 수 있었다. 특히 등온열처리에 의한 응력해소 효과를 확인하기 위해 동일 온도에서 등온시간 없이 열처리를 진행한 결과, 표면균열이 억제되지 못함을 확인할 수 있었다.

DMPC 단분자막의 변위전류 특성 연구 (A Study on Displacement Current DMPC Monolayer)

  • 최용성;조장훈;송진원;이경섭
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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    • pp.168-169
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    • 2006
  • The physical properties of DMPC monolayer were made for dielectric relaxation phenomena by the detection of the surface pressures and displacements current. The phospolipid monolayer of dielectric relaxation takes a little time and depend on the molecular area.

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Magnetic Properties and Relaxation of Vanadium Monolayer on Pd(001) Surface

  • Landge, Kalpana K.;Bialek, Beata;Lee, Jae-Il
    • Journal of Magnetics
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    • 제15권2호
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    • pp.45-50
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    • 2010
  • We investigated the magnetism of vanadium monolayers on a Pd(001) surface. The electronic structure and the magnetic properties of the V/Pd(001) system were determined with the use of the full-potential linearized augmented plane-wave method within the general gradient approximation. Three magnetic configurations were studied: non-, ferro-, and antiferromagnetic. From the total energy calculations, we found that the V/Pd(001) system is the most stable in the antiferromagnetic configuration. The importance of relaxation on the magnetic properties of the systems was also studied. It was found that the Pd(001) surface covered with a V monolayer undergoes considerable relaxation in which the spacing between Pd layers increases in all three magnetic configurations. Contrary to the Pd interlayer spacing, the distance between the V overlayer and the topmost Pd layer is reduced. The interlayer spacing between the V overlayer and the Pd surface layer is the largest for the antiferromagnetic configuration. In the relaxed antiferromagnetic structure, the magnitude of the calculated magnetic moments on the V atoms was $1.31\;{\mu}_B$. The presence of the vanadium monolayer does not affect the paramagnetic properties of the Pd(001) surface.

나노기술을 위한 유기초박막의 유전완화특성 (Dielectric Relaxation Properties of Organic Ultra Thin Films for Nanotechnology)

  • 조수영;송진원;이경섭
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.9-13
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    • 2004
  • In this paper, evaluation of physical properties about dielectric relaxation phenomena by the detection of the surface pressures and displacements current on the monolayer films of phospolipid monomolecular DLPC, DMPC using pressure stimulus. As a result, the changed surface pressure, displacement current and the transition forms of dipole moment of phospolipid monomolecular in area per molecular by pressure stimulus were conformed well. It was known that the monolayers by linear relationship for decision of dielectric relaxation time between compressure speed and molecule area By according to the linear relationship relation get that frictional constant, DLPC was $1.89{\times}10^{-19}$[Js] and DMPC was $0.722{\times}10^{-19}$[Js]. It is found that the phospolipid monolayer of dielectric relaxation takes a little time and depend on the molecular area.

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Surface Relaxation Effect on the Magnetism of Fe Overlayer on Cr (001)

  • Kim, I.G.;Lee, J.I.;Jang, Y.R.;Hong, C.S
    • Journal of Magnetics
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    • 제1권1호
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    • pp.9-13
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    • 1996
  • The effects of surface relaxation on surface and interface magnetism in Fe/Cr (001) are investigated using the highly precise all-electron total-energy full-potential linearized augmented plane wave method. The Fe-Cr interlayer spacing is deter-mined by total-energy calculation and it is found to be relaxed downward by 18%. For the relaxed system, the magnetic moment of surface Fe is highly suppressed to be $1.72\mu_B$compared to the unrelaxed case ($2.39\mu_B$). This reduction of magnetic moment is considered as a result of the enhanced hybridization between Fe-d and Cr-d states, which can be seen from the calculated density of states. This work suggests the importance of effect of relaxation to the surface and interface magnetism in Fe/Cr system.

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