• 제목/요약/키워드: Crystallographic orientation

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(0001), (10${\bar{1}}$2)와 (11${\bar{2}}$0) Sapphire 기판에서 Gallium Nitribe 단결정 박막의 성장 (Single Crystal Growing of Gallium Nitride Films on (0001), (10${\bar{1}}$2) and(11${\bar{2}}$0) Sappire)

  • 황진수;알렉산
    • 한국결정학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.24-32
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    • 1994
  • (0001),(1012) 및 (1120)면 sapphire 기판위에 성장되는 (0001), (1120) 및 (1011)면 GaN epitaxy 박막을 Ga/HCI/NH3/He 계를 사용한 HVPE(halide vapor phase epitaxy)방법에 의하여 성장시키는 연구를 수행하였다. 박막의 표면조직과 결정구조는 XRD, RHEED와 SEM으로 분석하였으며, 성장된 막의 화학적 조성은 XPS로 관찰되었다. (1120) sapphire위에는 각각 (0001)과 (1120) GaN epitaxy 박막의 두가지 배향관계가 관찰되었다. (0001)면 GaN epitaxy 박막은 (0001)과 (1120)면 sapphire 기판위에서 1050℃ 의 고온으로 성장시킬 때 이차원적인 성장구조를 보여주였으며, (1120) sapphire 기판위에 성장된 (1011) GaN 박막이 주사전자현미경과 RHEED 분석결과 가장 좋은 표면조직과 결정구조를 보여주었다.

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사파이어 기판방향에 따른 GaN 박막의 표면탄성파 특성에 대한 이론적 계산 (Theoretical Calculation of SAW Propagation of GaN/Sapphire Structure according to SAW Propagation Direction)

  • 임근환;김영진;최국현;김범석;김형준;김수길;신영화
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권6호
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    • pp.539-546
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    • 2003
  • GaN/사파이어 박막구조는 높은 SAW속도로 인해 고주파 소자로 이용될 가능성이 있다. 일반적으로, GaN 박막은 사파이어의 c, a, 그리고 r-면에 성장한다. 본 연구에서는 사파이어의 기판과 GaN 박막사이의 결정학적 관계에 따라 GaN/사파이어 구조의 파동 방정식을 계산하였다. 각각의 면에서, GaN의 kH와 사파이어의 기판방향에 따라 전단속도가 변화하였다. 그 결과 r-면의 경우 전기기계결합계수가 우수했다. 즉, 재료의 탄성상수와 전기기계결합계수는 기판의 cut 방향과 방향성에 좌우된다. 또한, GaN/r-면 사파이어는 전기기계결합계수가 우수하므로 고주파수 대역 SAW 소자 응용에 보다 더 좋을 것이다.

Mn-Modified PMN-PZT [Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-Pb(Zr,Ti)O3] Single Crystals for High Power Piezoelectric Transducers

  • Oh, Hyun-Taek;Lee, Jong-Yeb;Lee, Ho-Yong
    • 한국세라믹학회지
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    • 제54권2호
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    • pp.150-157
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    • 2017
  • Three types of piezoelectric single crystals [PMN-PT (Generation I $[Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3-PbTiO_3]$), PMN-PZT (Generation II $[Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3-Pb(Zr,Ti)O_3]$), PMN-PZT-Mn (Generation III)] were grown by the solid-state single crystal growth (SSCG) method, and their dielectric and piezoelectric properties were measured and compared. Compared to (001) PMN-PT and PMN-PZT single crystals, the (001) PMN-PZT-Mn single crystals exhibited a higher transition temperature between the rhombohedral and tetragonal phases ($T_{RT}=144^{\circ}C$), as well as a higher coercive electric field ($E_C=6.3kV/cm$) and internal bias field ($E_I=1.6kV/cm$). The (011) PMN-PZT-Mn single crystals showed the highest coercive electric field ($E_C=7.0kV/cm$), and the highest stability of $E_C$ and $E_I$ during 60 cycles of polarization measurement. These results demonstrate that both Mn doping (for higher electromechanical quality factor ($Q_m$)) and a (011) crystallographic orientation (for higher coercive electric field and stability) are necessary for high power transducer applications of these piezoelectric single crystals. Specifically, the (011) PMN-PZT-Mn single crystal (Gen. III) had the highest potential for application in the fields of SONAR transducers, high intensity focused ultrasound (HIFU), ultrasonic motors, and others.

Evidence of Spin Reorientation by Mössbauer Analysis

  • Myoung, Bo Ra;Kim, Sam Jin;Kim, Chul Sung
    • Journal of Magnetics
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    • 제19권2호
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    • pp.126-129
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    • 2014
  • We report the crystallographic and magnetic properties of $Ni_{0.3}Fe_{0.7}Ga_2S_4$ by means of X-ray diffractometer (XRD), a superconducting quantum interference device (SQUID) magnetometer, and a M$\ddot{o}$ssbauer spectroscopy. In particular, $Ni_{0.3}Fe_{0.7}Ga_2S_4$ was studied by M$\ddot{o}$ssbauer analysis for evidence of spin reorientation. The chalcogenide material $Ni_{0.3}Fe_{0.7}Ga_2S_4$ was fabricated by a direct reaction method. XRD analysis confirmed that $Ni_{0.3}Fe_{0.7}Ga_2S_4$ has a 2-dimension (2-D) triangular lattice structure, with space group P-3m1. The M$\ddot{o}$ssbauer spectra of $Ni_{0.3}Fe_{0.7}Ga_2S_4$ at spectra at various temperatures from 4.2 to 300 K showed that the spectrum at 4.2 K has a severely distorted 8-line shape, as spin liquid. Electric quadrupole splitting, $E_Q$ has anomalous two-points of temperature dependence of $E_Q$ curve as freezing temperature, $T_f=11K$, and N$\acute{e}$el temperature, $T_N=26K$. This suggests that there appears to be a slowly-fluctuating "spin gel" state between $T_f$ and $T_N$, caused by non-paramagnetic spin state below $T_N$. This comes from charge re-distribution due to spin-orientation above $T_f$, and $T_N$, due to the changing $E_Q$ at various temperatures. Isomer shift value ($0.7mm/s{\leq}{\delta}{\leq}0.9mm/s$) shows that the charge states are ferrous ($Fe^{2+}$), for all temperature range. The Debye temperature for the octahedral site was found to be ${\Theta}_D=260K$.

Co/Cu인공초격자에서 저온 열처리가 자기저항에 미치는 영향 (Effect of Low Temperature Annealing on the Magnetoresistance in Co/Cu Artificial Superlattice)

  • 민경익;송용진;이후산;주승기
    • 한국자기학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.305-309
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    • 1993
  • 본 연구에서는 고주파 마그네트론 스퍼터링에 의해 형성된 Co/Cu 인공초격자를 저온에서 열처리함으로써 열적 안정성을 펑가하고 수반된 계면 반응이 자기저항에 미치는 영향을 조사하였다. Cu 사잇층 두께, Fe 바닥층 두께, 바닥층의 종류에 따른 열처리 거동의 차이를 조사하였으며, X선 회절분석과 저항분석을 통해 계면반응과 자기저항의 상관관계를 검토하였다. Co/Cu 인공초격자를 저 온($450^{\circ}C$ 이하) 에서 급속열처리하는 경우 열처리 온도가 증가함에 따라 Cu 사잇층 두께가 얇 을 때 ($7\AA$)에는 기존의 보고와 마찬가지로 자기저항이 일방적으로 감소하였으나 Cu 사잇층 두께가 두꺼울 때($20~25\AA$)에는 이와는 달리 자기저항이 증가하는 것으로 나타났다. 소각 X선 회절 분석 결과에 의하면, 이는 계면 명확성이 증대되기 때문인 것으로 밝혀졌다. Fe 바닥층 두 께가 두꺼울수록 열적 안정성이 우수하였다. (200)우선방위가 발달한 Cu 바닥층의 경우 Fe 바닥층보다 낮은 온도에서 계면반응(Co와 Cu의 분리) 이 일어났는데, 이는 결정방향에 따른 확산속도의 차이로 설명될 수 있었다.

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CoP나노선재의 자기적 성질에 미치는 미세구조와 크기 효과 (Variation of the Magnetic Properties of Electrodeposited CoP Nanowire Arrays According to Their Size and Microstructure)

  • 김이진;이관희;정원용;김광범
    • 전기화학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.208-211
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    • 2003
  • 본 연구에서는 CoP나노선재의 미세구조 및 크기에 따른 자기적 성질의 변화를 고찰하였다. 우선 나노선재를 제조하기 위하여 기공의 직경이 각각 20nm, 200nm인 알루미나 형틀을 제조하였고, 이 형틀을 이용하여 전기도금 방법으로 CoP나노선재를 제조하였다. 직경이 20nm인 나노선재의 경우 나노선재의 길이방향으로의 각형성 및 보자력이 각각 0.8, 2600 Oe으로서 지금까지 보고된 나노선재들에 비해 우수한 자기적 성질을 나타내었고 전기도금 시 전류밀도의 영향이 거의 없었다. 그러나 직경이 200nm인 나노선재는 나노선재의 길이방향으로 각형성 및 보자력이 각각 0.15, 1200 Oe으로 20nm나노선재보다 현격하게 감소하였으며 나노선재의 자기적 성질이 전류밀도에 따라 많은 영향을 받고 있음을 확인하였다 즉, 상대적으로 낮은 전류밀도에서 제조된 나노선재일 수록 나노선재와 평행한 방향으로 자화용이축이 배향되어 길이방향으로 각형성 및 보자력이 증가하였다.

융제법에 의한 $PbMg_{1/3}Nb_{2/3}O_3$단결정 성장 (Growth of $PbMg_{1/3}Nb_{2/3}O_3$ Single Crystals by Flux Method)

  • 임경연;박찬석
    • 한국결정학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.75-80
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    • 1997
  • PbMg1/3Mb2/3Oc(PMN)은 대표적인 완화형 강유전체로 완만형상전이 거동을 연구하는데 중요한 재료로 이용되고 있다. 본 연구에서는 양질의 PMN 단결정을 성장시킬수 있는 조건을 결정하고 미세구조를 관찰하고자 하였다. PMN 단결정을 융제법 중 자발핵생성법과 상단종자정법을 이용하여 성장하였다. PbO융제를 이용하여 2-5mm의 결정을 성장시켰고, MgO를 100% 이상 융제로 첨가하였을 때 PMN 결정만이 성장됨을 관찰하였다. Pbo-B2O3 융제를 이용하여 (001)면이 잘 발달한 결정을 얻을 수 있었다. PbO-B2O3 융제를 이용하여 상단종자정법에 의해 1cm이상의 큰 단결정을 성장하였다. 안정된 성장조건을 마련하기 위해서는 종자정의 회전속도와 냉각속도, 종자정의 방향 등의 변수를 최적화하기 위한 계속적인 실험이 필요하다. 박편으로 가공한 결정의 전자선 회절패턴을 통해 미소부위에서 Mg2+와 Nb5+가 1:1의 규칙배역을 하고 있음을 확인하였다.

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$CdS/CuInSe_2$태양전지의 Window Layer로 쓰이는 CdS박막의 진공증착법에 따른 전기적.광학적 성질 (Electrical and Optical Properties of Vacuum-Evaporated CdS Films for the Window Layer of $CdS/CuInSe_2$ Solar Cells.)

  • 남희동;이병하;박성
    • 한국결정학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.105-110
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    • 1997
  • CdS/CuInSe2 태양전지에서 창측재료로 1μm 두께의 CdS박막을 1x10-3mTorr의 진공하에서 CdS source 온도를 800-1100'C로 하고 기판의 온도를 50-200℃로하여 진공증차겁으로 제조하였다. 증착된 CdS박막의 구조적, 전기적, 광학적 특성조사는 x-ray diffractometer(XRD), scanning electron microscope(SEM), 전기비저항 측정, Hall measurement 그리고 optical transmission spectra로 행하였고, 각막들의 성분분석은 energy dispersive analysis of X-ray (EDAX)를 가하나, 광투과도는 감소하였다. 이때 증착된 CdS 박막들은 모두 hexagonal 구조를 가지고 있었으며, 결정성은 기판유리를 딸 (002)면으로 형성되었다. CdS Source 온도가 1000℃에서 증착된 CdS 박막이 0.9(S/cm)의 가장 높은 전기 전도도를 나타내었다. 또한 기판온도를 100'C로 제조한 CdS 박막이 전기비저항은 40(Ω,cm)이었고 광투과도는 80% 이상의 값을 나타내어 CdS/CuInSe2 태양전지의 창측재료로 적합했다.

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$Ni_{0.65}Zn_{0.35}Cu_{0.1}Fe_{1.9}O_4$의 결정학적 및 Mossbauer 효과 연구 (Crystallographic and Mossbauer studies of $Ni_{0.65}Zn_{0.35}Cu_{0.1}Fe_{1.9}O_4$)

  • 김우철;이승화;홍성렬;옥항남;김철성
    • 한국자기학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.118-124
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    • 1998
  • Ni0.65Zn0.35Cu0.1Fe1.9O4의 결정학적 및 자기적 성질을 Mossbauer 분광법과 X-선 회절법으로 연구하였다. 결정구조는 cubic spinel 구조이며, 격자상수 a0=8.390$\AA$임을 알았다. Mossbauer 스펙트럼은 12K부터 705K까지 취하였으며, 상온에서 이성질체 이동결과 사면체자리 [A 자리], 팔면체자리[B 자리] 모두 Fe+3가 임을 알았고, Neel 온도 TN=705K로 결정하였다. 온도가 상승함에 따라 Mossbauer 스펙트럼의 선폭이 증가하였는데 이는 철의 자리에서 여러 다른 초미세자기장의 온도의존성으로부터 기인된다고 몰 수 있으며, 전기사중극자 분열값이 Neel 온도에서 0.41mm.s인 반면 TN이하에소는 실험적인 오차범위에서 0으로 나타났는데 이것은 전기장기울센터의 주축에 대한 초미세자기장의 방향이 임의적이라는데 기인하는 것으로 해석이 된다.

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Anisotropic Mechanical Properties of Pr(Co,In)5-type Compounds and Their Relation to Texture Formation in Die-upset Magnets

  • Kwon, H.W.;Kim, D.H.;Yu, J.H.
    • Journal of Magnetics
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    • 제16권3호
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    • pp.220-224
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    • 2011
  • Die-upset magnets from a mechanically-milled Pr(Co,In)$_5$-type alloy are known to have a peculiar texture; the easy magnetization axis (c-axis) is perpendicular to the pressing direction. This peculiar texture is thought to be linked closely to the anisotropic mechanical properties of Pr(Co,In)$_5$-type hexagonal compounds. The hardness of the Pr(Co,In)$_5$-type crystal was measured using selectively grown grains in an annealed $Pr_{17}Co_{82}In_1$ alloy button, and the crystallographic orientation was determined by observing the magnetic domain image. The hardness (549 VHN) on the plane with a 'cogwheel'-type domain image was significantly higher than that (510 VHN) on the plane with a 'cigar'-type domain image, indicating that the inter-layer bonding force between the (000l) basal planes is stronger than that between the (hki0) planes. This suggests that the most probable slip plane is the (hki0) plane parallel to the c-axis. During die-upsetting of the Pr(Co,In)$_5$-type alloys the deformation proceeds by (hki0) plane slip, and the c-axis rotates to ultimately become oriented perpendicular to the pressing direction. It is proposed that the peculiar texture in the die-upset Pr(Co,In)$_5$-type magnets is probably developed by slip deformation of the (hki0) plane of the Pr(Co,In)$_5$-type grains.