• 한국재료학회지
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• 제27권10호
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• pp.513-517
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• 2017

An optimum route to fabricate a hybrid-structured W powder composed of nano and micro size powders was investigated. The mixture of nano and micro W powders was prepared by a ball milling and hydrogen reduction process for $WO_3$ and W powders. Microstructural observation for the ball-milled powder mixtures revealed that the nano-sized $WO_3$ particles were homogeneously distributed on the surface of large W powders. The reduction behavior of $WO_3$ powder was analyzed by a temperature programmed reduction method with different heating rates in Ar-10% $H_2$ atmosphere. The activation energies for the reduction of $WO_3$, estimated by the slope of the Kissinger plot from the amount of reaction peak shift with heating rates, were measured as 117.4 kJ/mol and 94.6 kJ/mol depending on reduction steps from $WO_3$ to $WO_2$ and from $WO_2$ to W, respectively. SEM and XRD analysis for the hydrogen-reduced powder mixture showed that the nano-sized W particles were well distributed on the surface of the micro-sized W powders.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.29-29
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• 2009

현재 고집적 비휘발성 메모리 소자로는 MRAM (Magnetic Random Access Memory)과 PRAM (Phase Magnetic Random Access Memory)이 활발하게 미국과 일본, 한국 등에서 다양한 연구가 진행되어 오고 있다. 이 중에서 MRAM은 DRAM과 비슷한 10 ns의 빠른 읽기/쓰기 속도와 비휘발성 특성을 가지고 있으며, 전하를 저장할 커패시터가 필요 없고, 두 개의 자성충에 약 10 mA 정도의 전류를 가하면 그때 발생하는 약 10 Oe의 자장을 개개의 비트를 write하고, read 시에는 각 비트의 자기저항을 측정함으로써 데이터를 저장하고 읽을 있으므로, 고집적화가 가능성하다 [1]. 현재 우수한 박막 재료가 개발 되었으나, 고집적 MRAM 소자의 양산에는 해결 하여야 하는 문제점이 있다. 특히 다층 박막으로 구성되어 있으므로 식각 공정의 개발이 필수적이다. 지금까지 MRAM 재료의 식각은 주로 Ion milling, ICP, ECR등의 플라즈마 장치를 되었고, 식각 가스로는 할로겐 기체와 금속카보닐 형성을 위한 Co/$NH_3$와 $Ch_3OH$ 기체가 이용되고 있다. 그러나 할로겐 계열의 기체를 사용할 경우, 식각 부산물들의 높은 끓는점 때문에 식각 부산물이 박막의 표면에서 열적 탈착에 의하여 제거되지 않기 때문에 높은 에너지를 가지는 이온의 도움에 의한 식각이 필요하다. 또한 Cl 계열의 기체를 사용할 경우, 식각 공정 후, 시료가 대기에 노출되면 대기 중의 수분과 식각 부산물이 결합하여 부식 현상이 발생하게 된다. 그러므로 이를 방지하기 위한 추가 공정이 요구된다. 최근에는 부식 현상이 없고, MTJ 상부에 사용되는 Ta 또는 Ti Hard mask와의 높은 선택비를 가지는 $CH_3OH$ 또는 CO/$NH_3$가 사용되고 있다. 하부 박막에 따른 식각 특성에 연구와 다층의 박막의 식각 공정에 발생에 관한 발표는 거의 없다. MRAM을 양산에 적용하기 위하여서는 Main etch 공정에서 빠른 식각 공정이 필요하고, Over etch 공정에서 하부박막에 대한 높은 선택비가 요구된다. 그러므로 본 논문에서는 식각 변수에 따른 플라즈마 측정과 표면 반응을 비교하여 각 공정의 식각 메커니즘을 규명하고, Main Etch 공정에서는 $Cl_2$/Ar 또는 $BCl_3$/Ar 가스를 이용하여 식각 실험을 수행하고, Over etch 공정에는 낮은 Ta 박막 식각 속도를 가지는 $Ch_4/O_2$/Ar 또는 $Ch_3OH$/Ar 가스를 이용하고자 한다. 플라즈마 내의 식각종과 Ta 박막과의 반응을 XPS와 AES를 이용하여 분석하고, 식각 공정 변수에 따른 식각 속도, 식각 선택비와 식각 프로파일 변화를 SEM을 이용하여 관찰한다.

• 한국결정성장학회지
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• 제21권6호
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• pp.246-252
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• 2011

반도성 $MnSi_{1.73}$ 화합물은 고온 특성이 우수하고 뛰어난 내산화성을 가진 열전재료로서 알려져 있다. 본 연구에서는 순 Mn 및 Si 분말재료를 출발 원료로 기계적 합금화법(MA)을 적용하여 $MnSi_{1.73}$ 화합물 합성을 실시하였다. MA 처리는 P-5 유성형 볼밀장치를 이용하여 Ar 중에서 행하였다. MA 분말재료의 X선 회절, 열분석 및 전자현미경 분석을 통하여 고상반응을 관찰하였다. MA 공정 중 Si의 손실을 고려하여 화학양론 조성에서 Si 양을 증가시켜 $MnSi_{1.73}$ 화합물 합성을 시도하였다. 그 결과 $MnSi_{1.73}$ 화합물 단상은 $MnSi_{1.88}$ 조성의 혼합 분말을 200시간 볼밀 처리함으로써 얻을 수 있었다. 또한 200시간 볼밀 처리에 의하여 제조된 $MnSi_{1.73}$ 화합물의 평균결정립 크기는 40 nm 임을 X 선 회절피크의 Hall plot으로 부터 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제22권4호
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• pp.384-389
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• 2011

폴리에틸렌 글리콜(PEG) 내에 흄드 실리카를 분산시켜 현탁액을 제조하고, 실리카의 함량과 분산조건, 폴리에틸렌 글리콜 분자량, 온도 및 수분함량에 따른 유변학적 거동을 연구하였다. 현탁액의 유변학적 거동은 레오미터를 이용하여 전단농화 현상을 일으키는 임계전단속도와 전단점도 상승폭을 측정하였다. 분산매는 PEG 200, 400 및 600을 사용하였다. 실리카의 함량을 5, 7, 9, 13, 그리고 18 wt%으로 한 흄드 실리카 현탁액은 단순교반, 균질교반, 비드밀링의 세 가지 분산 방법을 사용하여 제조하였다. 10, 20, 30 그리고 $40^{\circ}C$에서 유변학적 거동을 측정하였다. 현탁액 내의 실리카의 함량이 증가할수록 그리고 분산매의 분자량이 커질수록 임계전단속도는 낮아지는 경향을 나타냈다. 측정온도의 영향에서도 온도가 증가할수록 임계전단속도가 높아지는 경향을 보였다. 수분의 함량에 따른 영향은 나타나지 않으나, 분산공정의 영향은 크게 나타났다. 단순교반 방법으로 제조한 현탁액의 임계 전단속도가 가장 낮았으며 비드밀링공정으로 제조한 현택액의 임계전단속도가 가장 높게 나타났다. 전단점도의 상승폭은 단순교반으로 제조한 현탁액이 비드밀링 공정의 현탁액 보다 높게 나타났다. 이는 분산 공정에 따른 실리카 입자의 분산상태에 기인되고 있음을 알 수 있었다.

• Progress in Superconductivity
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• 제4권2호
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• pp.109-113
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• 2003

We have developed a planar-type single layer second-order $high-T_{c}$ SQUID gradiometer, which can detect the $d^2$$B_{z/}$dxdy of the second-order field gradient. This SQUID gradiometer consists of four-way 'clover-leaf' pick-up loops and is coupled directly to a 4-junction dc SQUID in such a way that the coupling polarity of the two diagonal loops is opposite to that of the other two loops. The pickup loops are intrinsically balanced for both uniform field and the 1 st-order field gradient. The $YBa_2$$Cu_3$$O_{7}$ thin film was made by pulsed laser deposition method on $SrTiO_3$ single crystal substrate and patterned by photolithography with Ar ion milling technique. Response of this gradiometer was tested for both uniform field and the 2nd-order field gradient. Details of the design, fabrication, and results will be discussed.

• 한국분말재료학회지
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• 제10권1호
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• pp.46-50
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• 2003

Lee et al. reported that a mixture of Cu and Ta, the combination of which is characterized by a positive heat of mixing, $\{Delta}H_{mix}$ of +2 kJ/㏖, can be amorphized by mechanical alloying(MA). It is our aim to investigate to what extent the MA is capable of producing a non-equilibrium phase with increasing the heat of mixing. The system chosen is the binary $Cu_{30}Mo_{70}$ with $\{Delta}H_{mix}$=+19 kJ/㏖. The mechanical alloying was carried out using a Fritsch P-5 planetary mill under Ar gas atmosphere. The vial and balls are made of Cu containing 1.8-2.0 wt.%Be to avoid contaminations arising mainly from Fe when steel balls and vial are used. The MA powders were characterized by the X-ray diffraction, EXAFS and thermal analysis. We conclude that two phase mixture of nanocrystalline fcc-Cu and bcc-Mo with grain size of 10 nm is formed by the ball-milling for a 3:7 mixture of pure Cu and Mo, the evidence for which has been deduced from the thermodynamic and structural analysis based on the DSC, X-ray diffraction and EXAFS spectra.

• 한국세라믹학회지
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• 제36권9호
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• pp.887-892
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• 1999

The inner crack-like pore with controlled amount of Ca impurity in the high purity alumina single crystal sapphire had been created by micro-fabrication technique which includes ion implanation photo-lithography Ar ion milling and hot press technique. The crack-like pores in two-hour hot pressed specimen were extremely stable even after heat treating at 1,80$0^{\circ}C$ for 5 hours almost no healing was observed. But the crack-like pores in one-hour hot pressed specimen at 1,30$0^{\circ}C$ were healed by heat treatment and the amount of healing was increased with the heat treatment time and temperature and the amount of Ca addition. The edges of crack-like pore parallel to <1100> direction in (001) basal plane were stable but the edges normal to this direction in (00101) plane <1120> direction were unstable to facetting This means that the surface energy of alumina along the <1100> direction in (0001) basal plane in much lower than <1120> direction.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.41-45
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• 2003

Resistance distribution in thin film type SFCL elements of different shunt layer thickness was investigated. The 300 nm thick film of 2 inch diameter was coated with a gold layer and patterned into 2 mm wide meander lines. The shunt layer thickness was varied by ion milling the shunt layer with Ar ions, and also by having the shunt layer grown in different thickness. The SFCL element was subjected to simulated AC fault current for measurements. It was immersed in liquid nitrogenduring the experiment. The resistance distribution was not affected by the shunt layer thickness at applied voltages that brought the temperature of the elements to similar values. This result could be explained with the concept of heat transfer from the film to the surroundings. The resistance distribution was independent of the shunt layer thickness because thick sapphire substrates of high thermal conductivity dominated the thermal conductance of the elements.

• 한국분말재료학회지
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• 제24권1호
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• pp.29-33
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• 2017

Titanium carbide (TiC) powders are successfully synthesized by carburization of titanium hydride ($TiH_2$) powders. The $TiH_2$ powders with size lower than $45{\mu}m$ (-325 Mesh) are optimally produced by the hydrogenation process, and are mixed with graphite powder by ball milling. The mixtures are then heat-treated in an Ar atmosphere at $800-1200^{\circ}C$ for carburization to occur. It has been experimentally and thermodynamically determined that the de-hydrogenation, "$TiH_2=Ti+H_2$", and carburization, "Ti + C = TiC", occur simultaneously over the reaction temperature range. The unreacted graphite content (free carbon) in each product is precisely measured by acid dissolution and by the filtering method, and it is possible to conclude that the maximal carbon stoichiometry of $TiC_{0.94}$ is accomplished at $1200^{\circ}C$.

• Progress in Superconductivity
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• 제1권2호
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• pp.146-150
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• 2000

Step edge Josephson junctions in c-axis oriented $YBa_2Cu_3O_7$ films were fabricated on $CeO_2$ buffered sapphire substrates. The step angle was controlled in the wide range of $20^{\circ}\sim75^{\circ}$ by the Ar ion milling technique. I-V curves of junction fabricated on the thickness ratio of $\sim$0.8 and the step angle of $35^{\circ}$ were exhibited RSJ-like behavior with $I_CR_N$ product of $\sim250{\mu}A$ and critical current density of $\sim2\times10^4A/cm^2$ at 77 K. Critical current of step edge junction was increased linearly with decreasing temperature but the normal resistance was almost constant. Total samples of step edge Josephson junction was satisfied a scaling behavior of $I_CR_N{\propto}(J_C)^{0.5}$.