• 제목/요약/키워드: Crystal grain

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고산소압의 적용에 따른 양질의 루틸상 TiO$_2$ 단결정 성장 (Growth of TiO$_2$(rutile) single crystals by FZ method under high oxygen pressure)

  • 박종관;심광보;오근호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.85-88
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    • 2001
  • 광소자 응용에 적합한 고품질 $TiO_2$ 단결정을 성장 시키기 위하여 부유대용융법 성장장치에 고압의 산소를 인가하여 결정을 성장시켰다. 0.3,0.4,0.5,와 0.8MPa의 높은 산소압을 각각 인가하여 성장 시킨$TiO_2$ 단결정은 투명하고 어두운 청색을 띄었다. 성장된 결정의 내부구조를 평가한 결과 소경각경계의 존재는 성장 시 인가해준 산소압력에 따라 그 정도가 변화하였고,특히,0.5MPa 산소압력 하에서 성장된 $TiO_2$ 단결정은 소경각경계가 존재하지 않으며 광학적 성질이 우수한 고품위 단결정으로 평가되어 광소자로써 응용이 적합하다고 사료된다.

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Fabrication of a high magnetization YBCO bulk superconductor by a bottom-seeded melt growth method

  • Hong, Yi-Seul;Park, Soon-dong;Kim, Chan-Joong;Lee, Hee-Gyoun
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.19-23
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    • 2019
  • A large grain YBCO bulk superconductor is fabricated by the top-seeded melt growth (TSMG) method. In the TSMG process, the seed crystal is placed on the top surface of a partially melted compact and therefore the seed crystal is frequently tilted during the melt process due to intrinsic unstable nature of Y211 particle +liquid phase mixture. In this work, we report the successful growth of single-domain YBCO bulk superconductors by a bottom-seeded melt growth (BSMG) method. Investigations on the trapped magnetic field and the microstructures of the synthesized specimens show that a bottom-seeded melt growth method has hardly affected on the crystal growth behavior, the microstructure development and the magnetic properties of the large grain YBCO bulk superconductors. The bottom-seeded melt growth method is clearly beneficial for the stable control of seed orientation through the melt process for the fabrication of a large grain YBCO bulk superconductor.

스파크 플라즈마 소결공정의 전산모사(1부 : 수식화) (Computer aided simulation of spark plasma sintering process (Part 1 : formulation))

  • 금영탁;전종훈
    • 한국결정성장학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.38-42
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    • 2006
  • 본 1부 연구에서는 스파크 플라스마 열에 의한 그린 세라믹의 소결에서 열전달 및 가압력으로 인한 상대밀도의 변화를 유한요소법(FEM)으로 해석하고 그 결과에 따른 입자성장을 몬테카를로법(MCM)을 이용하여 전산모사하는 방법을 제시하기 위하여 SPS의 FEH 해석과 MCM 해석의 이론적 배경을 기술한다.

A framework for geometrically non-linear gradient extended crystal plasticity coupled to heat conduction and damage

  • Ekh, Magnus;Bargmann, Swantje
    • Multiscale and Multiphysics Mechanics
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    • 제1권2호
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    • pp.171-188
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    • 2016
  • Gradient enhanced theories of crystal plasticity enjoy great research interest. The focus of this work is on thermodynamically consistent modeling of grain size dependent hardening effects. In this contribution, we develop a model framework for damage coupled to gradient enhanced crystal thermoplasticity. The damage initiation is directly linked to the accumulated plastic slip. The theoretical setting is that of finite strains. Numerical results on single-crystalline metal showing the development of damage conclude the paper.

$U_3O_8$ 종자가 $UO_2$ 핵연료 소결체의 입자성장에 미치는 영향 (Effect of $U_3O_8$-seed on the grain growth of uranium dioxide)

  • 이영우;김동주;김건식
    • 한국결정성장학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.75-81
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    • 2007
  • [ $UO_2$ ] 소결체와 $U_3O_8$종자를 5wt% 첨가한 $UO_2$ 소결체의 치밀화 과정 및 입자성장 양상을 소결 온도 및 시간을 변수로 하여 분석하였다. $UO_2$ 성형체와 5wt% $U_3O_8$ 종자 첨가 성형체를 수소분위기에서 $1300^{\circ}C$에서 $1700^{\circ}C$로 온도를 올려가며 0시간에서 4시간 소결하여 밀도와 입자크기를 측정하였다. $1300^{\circ}C$까지는 종자 첨가에 상관없이 거의 같은 밀도를 가졌지만 온도가 올라가면서 종자 첨가 소결체의 치밀화가 저하되었다가 $1700^{\circ}C$ 근처에서 거의 비슷한 밀도를 가지게 된다. 입자성장의 경우, $1600^{\circ}C$에서는 종자 입자를 제외하면 기지상의 입자 크기는 거의 비슷하지만 $1700^{\circ}C$ 이후에서는 종자첨가 $UO_2$ 소결체의 입자성장이 종자가 첨가되지 않을 경우에 비하여 2배 이상 빠르게 진행되었다.

산화물계의 액상소결에서 입자 형상이 입자성장 거동에 미치는 영향 (The effect of grain shape on grain growth behavior of oxide system during liquid phase sintering)

  • 조동희;박상엽
    • 한국결정성장학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.127-131
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    • 2001
  • 산화물계의 액상소결시 액상량을 변수로 하여 입자형성이 입자성장 거동에 미치는 영향을 고찰하였다. 산화물계 모델로 구형입자의 경우는 MgO$CaMgSiO_{4}$계를 선택하였으며, 각진입자의 경우는 $Al_{2}O_{3}$/ $CaAl_{2}Si_{2}O_{8}$계를 선택하였다. 구형입자인 MgO의 경우 액상량 증가에 따라 입자크기가 감소하였으나,각진입자인 $Al_{2}O_{3}$ 입자의 경우는 계면지배과정에 의해 성장하는 반면, 거친 고상/액상계면을 지닐 것으로 예상되는 구형 MgO입자의 경우는 확산지배과정에 의해 성장하였다.

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비납계 (Na,K)NbO3-M(Cu,Nb)O3, (M = Ca, Sr, Ba) 압전 세라믹의 비정상 결정 성장 거동 비교 (Comparison of Abnormal Grain Growth Behavior of Lead-Free (Na,K)NbO3-M(Cu,Nb)O3, (M = Ca, Sr, Ba) Piezoelectric Ceramics)

  • 정승운;임지호;정한보;지성엽;최승곤;정대용
    • 한국재료학회지
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    • 제30권7호
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    • pp.343-349
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    • 2020
  • NKN [(Na,K)NbO3] is a candidate lead-free piezoelectric material to replace PZT [Pb(Zr,Ti)O3]. A single crystal has excellent piezoelectric-properties and its properties are dependent of the crystal orientation direction. However, it is hard to fabricate a single crystal with stoichiometrically stable composition due to volatilization of sodium during the growth process. To solve this problem, a solid solution composition is designed (Na,K)NbO3-Ba(Cu,Nb)O3 and solid state grain growth is studied for a sizable single crystal. Ceramic powders of (Na,K)NbO3-M(Cu,Nb)O3 (M = Ca, Sr, Ba) are synthesized and grain growth behavior is investigated for different temperatures and times. Average normal grain sizes of individual specimens, which are heat-treated at 1,125 ℃ for 10 h, are 6.9, 2.8, and 1.6 ㎛ for M = Ca, Sr, and Ba, respectively. Depending on M, the distortion of NKN structure can be altered. XRD results show that (NKN-CaCuN: shrunken orthorhombic; NKN-SrCuN: orthorhombic; NKN-BaCuN: cubic). For the sample heat-treated at 1,125 ℃ for 10 h, the maximum grain sizes of individual specimens are measured as 40, 5, and 4,000 ㎛ for M = Ca, Sr, and Ba, respectively. This abnormal grain size is related to the partial melting temperature (NKN-CaCuN: 960 ℃; NKN-SrCuN: 971 ℃; NKN-BaCuN: 945 ℃).

고품질의 직경 6 inch 형석($CaF_2$)단결정 성장을 위한 poly-grain 및 내부 cavity제어 (The control of poly-grain and internal cavities for high-quality $CaF_2$ single crystal growth of 6inch in diameter)

  • 서수형;주경;오근호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.550-554
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    • 1998
  • Bridgman-Stockbarger법에서 thermal screen의 역할을 하는 새로운 방법을 6inch 형석(CaF2) 단결정성장을 위하여 고안하였다. 본 방법으로 poly-grain으로의 성장과 내부 cavity, 그리고 solid-liquid(SL) interface를 제어할 수 있었다. Graphite pipe와 ceramic warmer를 사용하여 성장한 6inch의 CaF2 결정은 완전한 단결정으로 성장하였다. 이때의 조건은 2mm/hr의 성장속도, 성장구역에서의 $14^{\circ}C$/cm의 온도구배, 그리고 도가니의 conical tip에서 $1324^{\circ}C$의 온도를 나타내었다. 내부 cavity에 의해 발생되는 light scattering 현상은 성장속도를 감소시키거나 융액을 회전함으로써 제어할 수 있었다.

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Dark-field Transmission Electron Microscopy Imaging Technique to Visualize the Local Structure of Two-dimensional Material; Graphene

  • Na, Min Young;Lee, Seung-Mo;Kim, Do Hyang;Chang, Hye Jung
    • Applied Microscopy
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    • 제45권1호
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    • pp.23-31
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    • 2015
  • Dark field (DF) transmission electron microscopy image has become a popular characterization method for two-dimensional material, graphene, since it can visualize grain structure and multilayer islands, and further provide structural information such as crystal orientation relations, defects, etc. unlike other imaging tools. Here we present microstructure of graphene, particularly, using DF imaging. High-angle grain boundary formation wass observed in heat-treated chemical vapor deposition-grown graphene on the Si substrate using patch-quilted DF imaging processing, which is supposed to occur by strain around multilayer islands. Upon the crystal orientation between layers the multilayer islands were categorized into the oriented one and the twisted one, and their local structure were compared. In addition information from each diffraction spot in selected area diffraction pattern was summarized.

단결정 MgO와 분말 $Fe_2O_3$간의 고상 반응 연구 (The Study on Solid-State Reaction Between MgO Single Crystal and $Fe_2O_3$ Powder)

  • 김성재;박재우
    • 한국세라믹학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.234-238
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    • 1995
  • MgFe2O4 formation, grain growth in Fe2O3, Fe solid-solution limit in MgO for MgO-Fe2O3 mixture were studied by means of investigating the distribution of phases and compositions in reaction area between MgO and Fe2O3. The reaction area at equlibrium was composed with MgO-FexO matrix and MgFe2O4 precipitation, MgFe2O4 was formed by precipitating from MgO-FexO matrix dependent on oxygen partial pressure. Fe contents was exponentially decreased with diffusion distance in MgO single crystal, and thus Fe solid-solution limitation in MgO was about 4mol%. The grain growth rate in Fe2O3 base was increased with Mg contents diffused from MgO single crystal.

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