• Applied Science and Convergence Technology
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• 제23권3호
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• pp.128-133
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• 2014

We study the ballistic spin transport properties in a two-dimensional electron gas system in the presence of magnetic barriers using a transfer matrix method. We concentrate on the size-effect of the magnetic barriers parallel to a two-dimensional electron gas plane. We calculate the transmission probability of the ballistic spin transport in the magnetic barrier structure while varying the width of the magnetic barriers. It is shown that resonant tunneling oscillation is affected by the width and height of the magnetic barriers sensitively as well as by the inter-spacing of the barriers. We also consider the effect of additional electrostatic modulation on the top of the magnetic barriers, which could enhance the current spin polarization. Because all-semiconductor-based devices are free from the resistance mismatch problem, a resonant tunneling structure using the two-dimensional electron gas system with electric-magnetic modulation would play an important role in future spintronics applications. From the results here, we provide information on the physical parameters of a device to produce well-defined spin-polarized current.

• ETRI Journal
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• 제41권1호
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• pp.10-22
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• 2019

Since Leith and Upatnieks demonstrated the first optical hologram in 1964, hologram technology has attracted a great deal of interest in a wide range of optical fields owing to its potential use in future optical applications such as holographic imaging and optical data storage. Although there have been considerable efforts to develop holographic technologies using conventional optics, critical issues still hinder future development. Recently, metasurfaces composed of artificially fabricated subwavelength structures have been considered as novel holographic devices that show an unprecedented ability to control electromagnetic waves. In this review, we outline the recent progress in metasurface holography. A general introduction to several types of metasurface holography categorized based on their physics and application is provided. Then, our personal perspective on the future of this field is discussed.

• Journal of Magnetics
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• 제11권4호
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• pp.195-207
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• 2006

The recently published and new results on design and fabrication of magnetophotonic crystals of different dimensionality are surveyed. Coupling of polarized light to 3D photonic crystals based on synthetic opals was studied in the case of low dielectric contrast. Transmissivity of opals was demonstrated to strongly depend on the propagation direction of light and its polarization. It was shown that in a vicinity of the frequency of a single Bragg resonance in a 3D photonic crystal the incident linearly polarized light excites inside the crystal the TE- and TM-eigen modes which passing through the crystal is influenced by Brags diffraction of electromagnetic field from different (hkl) sets of crystallographic planes. We also measured the faraday effect of opals immersed in a magneto-optically active liquid. It was shown that the behavior of the faraday rotation spectrum of the system of the opal sample and magneto-optically active liquid directly interrelates with transmittance anisotropy of the opal sample. The photonic band structure, transmittance and Faraday rotation of the light in three-dimensional magnetophotonic crystals of simple cubic and face centered cubic lattices formed from magneto-optically active spheres where studied by the layer Korringa-Kohn-Rostoker method. We found that a photonic band structure is most significantly altered by the magneto-optical activity of spheres for the high-symmetry directions where the degeneracies between TE and TM polarized modes for the corresponding non-magnetic photonic crystals exist. The significant enhancement of the Faraday rotation appears for these directions in the proximity of the band edges, because of the slowing down of the light. New approaches for one-dimensional magnetophotonic crystals fabrication optimized for the magneto-optical Faraday effect enhancement are proposed and realized. One-dimensional magnetophotonic crystals utilizing the second and the third photonic band gaps optimized for the Faraday effect enhancement have been successfully fabricated. Additionally, magnetophotonic crystals consist of a stack of ferrimagnetic Bi-substituted yttrium-iron garnet layers alternated with dielectric silicon oxide layers of the same optical thickness. High refractive index difference provides the strong spatial localization of the electromagnetic field with the wavelength corresponding to the long-wavelength edge of the photonic band gap.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.891-898
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• 2008

본 논문에서는 인터디지털 커패시트 기반의 단일벽 탄소 나노 튜브(single-walled carbon nanotube, SWNT)를 이용한 바이오 물질 검출에 관한 연구를 수행하였다. 먼저 인터디지털 커패시트의 경우, 다음으로 $5\;{\mu}m$ 틈 사이에 SWNT 경우, 그리고 SWNT 상에 biotin이 고정된 경우, 마지막으로 biotin과 streptavidin이 고정화된 경우, 공진 주파수는 각각 10.02 GHz, 11.02 GHz, 10.82 GHz, 10.22 GHz로 나타났다. 이러한 공진 주파수의 민감한 변화는 유전 상수값이 다른 두 바이오 물질이 결합함에 따라 커패시턴스 값이 달라질 것이라는 가정 하에, 측정된 결과를 근거로 등가회로를 구현함으로써 실제로 커패시턴스 값들이 달라짐을 확인할 수 있었다. SWNT 상에 biotin이 고정된 경우와 biotin과 streptavidin이 고정화된 경우, 커패시턴스 값은 각각 $C_b=0.55\;pF$, $C_s=0.95\;pF$으로 나타났다. 본 연구를 통해서, 탄소 나노 튜브상에 특정 바이오 물질간의 결합이 커패시턴스 값의 변화를 유발시키게 되고, 이로 인해서 공진 주파수가 변화됨을 실험적으로 증명하였다. 결론적으로, 제안된 바이오 센싱 소자는 표적 바이오 물질(streptavidin)이 결합할 때 큰 공진 주파수 변화를 일으킴으로 CNT 바이오센서로서 충분한 가능성이 있음을 확인하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제18권2호
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• pp.54-63
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• 2015

매장량의 평가에 직접적인 정보를 제공해주는 저류층 변수들인 공극률과 유체포화율은 물리탐사방법을 통해 직접적으로 획득이 가능한 탄성파 속도나 전기비저항의 물성값을 암석물리모델 구성법에 적용하여 추정이 가능하다. 따라서, 정확한 저류층 변수들의 추정을 위해서는 우선적으로 정확한 속도나 전기비저항과 같은 물성값들의 추정이 필요하다. 이종의 물리탐사자료를 이용한 복합역산은 단일 물리탐사자료를 이용한 역산과 비교시, 역산의 불확실성을 줄일 수 있고, 두 탐사자료의 장점을 함께 이용할 수 있기 때문에 단일물리탐사자료에 비하여 보다 신뢰성있는 물성정보를 추정할 수 있다. 이 연구에서는 효율적인 공극률과 유체포화율의 분포를 추정하기 위하여, 탄성파탐사자료와 전자탐사자료의 복합역산을 통해서 지하의 속도 정보와 전기비저항 정보를 획득한 뒤, 이 두 물성을 모두 이용하여 암석물리모델을 구성하는 과정이 포함 된 격자탐색법(grid-search)을 제안하였다. 오일저류층 모델의 합성자료에 적용한 결과, 보다 신뢰성 있는 저류층 변수들을 추정하였으며, 이는 오일저류층의 정확한 매장 위치 추정과, 매장량 계산에 보다 정확한 정보를 제공해 줄 것으로 기대된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제28권1호
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• pp.16-24
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• 2008

섭동이론인 형태 섭동과 물질 섭동을 적용하여 도파관 공진기를 사용한 마이크로파 근접장 현미경의 특성에 대해 연구하였다. 먼저, Ansoft사의 HFSS (high frequency structure simulator)를 사용하여 공진기 내부의 모드해석과 함께 공진기에서 선형 및 고리형 탐침에 대해 전력전달이 최대가 되고 탐침의 감도 향상을 기대할 수 있는 위치를 확인하였다. 더불어, 유전율이 서로 다른 유전체 시료 (teflon, glass, $Al_2Q_3,\;LaAlO_3,\;SrTiO_3$)에 대해 마이크로파 반사계수$(S_{11})$를 측정하였다. 측정결과로부터 유전율이 증가함에 따라 마이크로파 반사계수$(S_{11})$는 증가하고 공진주파수는 감소하였다. 이를 통해, 도파관 공진기를 이용한 마이크로파 근접장 현미경에서 선형 및 고리형 탐침의 위치에 따른 공진기의 감도 및 공진특성에 대해 알아보았다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.299-306
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• 2016

본 논문에서는 공진기와 인체와의 거리에 따른 근접 전자기장 변화에 의한 공진기 임피던스의 변화를 토대로 사람의 호흡 및 심박신호를 검출할 수 있는 센서를 제안한다. 제안된 생체신호 측정센서는 패치형 공진기가 결합된 발진기, 발진주파수의 2채배 주파수만 통과시키기 위한 다이플렉서, 증폭기, SAW 필터 및 RF 검출기로 구성되어 있다. 호흡과 심박신호와 같은 인체의 주기적인 움직임은 근접 전자기장 영역 안에서 공진기의 임피던스 변화를 야기하며, 발진기의 주파수를 변화시킨다. 감도를 향상시키기 위해 발진주파수의 2채배 주파수 천이를 SAW 필터의 저지대역에 위치시킴으로써, 제안된 센서의 검출 거리를 2배로 확장시킬 수 있다. 제안된 센서의 측정결과, 최대 40 mm까지 호흡 및 심박신호가 안정적으로 측정되는 것을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.174-182
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• 2009

본 논문에서는 삼각형 패치와 서브 패치를 이용하여 국내 UHF RFID 대역에서 근거리장 영역과 원거리장 영역을 겸용하여 사용할 수 있는 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 FR-4 기판에 마이크로스트립 패치로 인쇄되어 대량생산이 용이한 평면 구조이며, UHF RFID 주파수 대역(912 MHz)에서 동작하도록 설계하였다. 삼각형 패치를 이용하여 정면방향에서 원형편파 특성을 가지고 동작하며 서브 패치를 삽입하여 근거리장 영역에서 강하고 균일한 수직 자계를 형성 할 수 있도록 하였다. 측정 결과 제작된 안테나는 개구면에서 3 cm 떨어진 근거리장 영역에서 -25 dBA/m 이상의 수직 자계를 형성하며, 정면방향 원거리장에서 AR<3 dB의 원형편파를 복사하며 6 dBi의 복사 이득을 보였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.28-38
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• 2012

The characteristics of vibration and noise of a compressor used for electric appliances have significant influence on the quality of the products. For improvement on the quality of electric appliances, investigations for understanding the dynamic behaviour of the compressor are essential. Since Virtual Lab for the dynamics model and MAXWELL for the electromagnetics model are separate software programs with no interface, the joint simulation of the models could not be performed. This study suggests a way to develop the compressor model capable of the joint simulation with MATLAB/SIMULINK linking a flexible multi-body dynamics model, a torque model, and an electricity control model. The compressor model is found to be able to perform I/O data transfer among the sub-models and joint simulation. The simulation results of the flexible body and rigid body dynamics models were compared to check availability of the joint simulation system. In addition, the simulated vibration and driving torque of the compressor mechanisms were compared with measurements. Through the simulations, the influence of springs and LDT on the dynamic behaviour of the compressor was examined. This study examines the influence of the dynamic behaviour of the compressor mechanisms through joint simulation of the flexible multi-body dynamics model and electromagnetic circuit allows analysis.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.562-571
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• 2008

본 논문에서는 스파이럴 구조를 이용하여 UHF 대역에서 원형 편파 특성을 가지는 RFID 리더 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 FR-4 기판에 스트립 라인으로 인쇄되어 대량 생산이 용이한 평면 구조이며, UHF RFID 주파수 대역폭($860{\sim}960$ MHz)을 만족시킬 수 일도록 설계하였다. 또한, 본체를 스파이럴 구조로 제작하여 원형 편파 특성이 광대역($860{\sim}960$ MHz)에서 일어날 수 있도록 하였으며, 급전 부분은 0.25 $\lambda$ 정합기를 사용하여 임피던스 정합이 이루어지도록 하였다. 제안된 안테나는 복사 이득과 복사 패턴의 조절이 용이하고, 크기가 소형화되었음에도 불구하고 광대역에서 임피던스 정합 및 원형 편파 특성을 유지할 수 있다. 측정 결과, 제작된 안테나는 반사 손실 대역폭 13%, 원형 편파 대역폭 23%의 특성을 가지고, 동작 주파수 대역에서 약 6.5 dBi의 복사 이득을 가져, RFID 리더 안테나로 활용할 수 있음을 확인하였다.