• Title/Summary/Keyword: GaAs/Fe/Au

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Brillouin Light Scattering Study of Magnetic Anisotropy in GaAs/Fe/Au System (Brillouin Light Scattering을 이용한 GaAs/Fe/Au 구조의 자기이방성)

  • Ha, Seung-Seok;You, Chun-Yeol;Lee, Suk-Mock;Ohta, Kenta;Nozaki, Takayuk;Suzuki, Yoshishige;Roy, W. Van
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.18 no.4
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    • pp.147-153
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    • 2008
  • It has been well-known that the Fe/GaAs heterostructure has a small lattice mismatch of 1.4% between Fe and GaAs, and the Fe layer is grown epitaxially on the the GaAs substrate. There are rich physics are observed in the GaAs/Fe interface, and the spininjection is actively studied due to its potential applications for spintronics devices. We fabricated Fe wedge layer in the thickness range $0{\sim}3.4$ nm on the GaAs(100) surface with 5-nm thick Au capping layer. The magnetic anisotropy of the Fe/GaAs system was investigated by employing Brillouin light scattering(BLS) measurements in this study. The spin wave excitation of Fe layer was studied as the function of intensity and the in-plane angle of external magnetic field, and thickness of Fe layer. Also these various dependences were analyzed with analytic expression of spin wave surface mode in order to determine the magnetic anisotropies. It has been found that the GaAs/Fe/Au system has additional uniaxial magnetic anisotropy, while the bulk Fe has biaxial anisotropy. The uniaxial anisotropy shows increasing dependency respected to decreasing thickness of Fe layer while biaxial anisotropy is reduced with Fe film thickness. This result allows the analysis that the uniaxial anisotropy is originated from interface between GaAs surface and Fe layer.

Microstructure of Intermixed $Zn_{1-x}Fe_xSe$ Alloys in (ZnSe/FeSe) Superlattices ((ZnSe/FeSe) 초격자에 있어서 $Zn_{1-x}Fe_xSe$ 상호확산층의 미세구조)

  • Park, Kyeong-Soon
    • Applied Microscopy
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    • v.27 no.3
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    • pp.235-241
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    • 1997
  • The microstructure of intermixed $Zn_{1-x}Fe_xSe$ layers in the (ZnSe/FeSe) superstrates grown on (00l) GaAs substrates has been investigated by high -resolution transmission electron microscopy and computer simulations of lattice images. Computer image simulations have been performed by the multislice method under various sample thicknesses and defocusing conditions. The simulated lattice images were compared with the experimental lattice images. Also, CuAu-I type ordering was often observed in the intermixed $Zn_{1-x}Fe_xSe$ alloys. This CuAu-I type ordered structure consists of alternating ZnSe and FeSe monolayers along the <100> and <110> directions.

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Microstructure of $\textrm{Zn}_{1-x}\textrm{Fe}_{x}\textrm{Se}$ Epilayers Grown by Molecular Beam Epitaxy (MBE에 의해 성장된 $\textrm{Zn}_{1-x}\textrm{Fe}_{x}\textrm{Se}$ 반도체 박막의 미세구조)

  • Park, Gyeong-Sun
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.7 no.9
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    • pp.805-810
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    • 1997
  • MBE에 의해 성장된 Zn$_{1-x}$ Fe$_{x}$Se박막의 미세구조가 고분해능 투과전자현미경에 의해 연구되었다.Zn$_{1-x}$ Fe$_{x}$Se 박막에서 CuAu-l과 CuPt의 규칙격자가 발견되었다. 이 규칙격자는 전자 회절과 단면 고분해능 격자 이미지에 의해 조사되었다.CuAu-l규칙격자는 (001)InP기판 위에 성장된 Zn$_{1-x}$ Fe$_{x}$Se(x=0.43)에서 관찰되었고, 반면에 CuPt규칙격자는 (001)GaAs기판 위에 성장된 Zn$_{1-x}$ Fe$_{x}$Se(x=0.43)에서 관찰되었다.43)에서 관찰되었다.

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Mineralogy and Geochemistry of Iron Hydroxides in the Stream of Abandoned Gold Mine in Kwangyang, Korea (광양 폐금광 수계에 형성된 철수산화물에 대한 광물학적 및 지구화학적 특성)

  • Park, Cheon-Young;Jeoung, Yeon-Joong;Kim, Seoung-Ku
    • Journal of the Korean earth science society
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    • v.22 no.3
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    • pp.208-222
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    • 2001
  • Geochemical investigations on suspended amorphous iron oxide material from the Kwangyang gold mine and its surrounding area, Cheonnam, Korea have been carried out. The sediments samples were collected from 11 location along Kwangyang mine area and were air dried and sieved to -80 mesh. These samples consist mainly of iron, silicon and alumina. The Fe$_2$O$_3$ contents ranges from 17.9 wt.% to 72.3 wt.%. The content of Fe$_2$O$_3$ increase with decreasing Si, Al, Mg, Na, K, Mn, and Ti, whereas the contents of Te, Au, Ga, Bi, Cd, Hg, Sb, and Se increase in the amorphous stream sediments. Amorphous stream sediments have been severely enriched for As (up to 54.9 ppm), Bi (up to 3.77 ppm), Cd (up to 3.65 ppm), Hg (up to 64 ppm), Sb (up to 10.1 ppm), Cu (up to 37.1 ppm), Mo (up to 8.86 ppm), Pb (up to 9.45 ppm) and Zn (up to 29.7 ppm). At the upstream site, the Au content (up to 4.4 ppm) in the amorphous stream sediments are relatively high but those contents decrease with distance of mine location. The content of Ag (up to 0.24 ppm) were low in upstream site but those contents increase significantly in the downstream sites. The X-ray diffraction patterns of the samples have virtually no sharp and discrete peaks, indicating that some samples are amorphous or poorly-ordered. The quartz, goethite, kaolinite and illite were associated in amorphous stream sediments. The infrared spectra for amorphous stream sediments show major absorption bands due to OH stretching, adsorbed molecular water, sulfate and Fe-O stretching, respectively.

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Element Dispersion by the Wallrock Alteration of Janggun Lead-Zinc-Silver Deposit (장군 연-아연-은 광상의 모암변질에 따른 원소분산)

  • Yoo, Bong Chul
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.45 no.6
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    • pp.623-641
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    • 2012
  • The Janggun lead-zinc-silver deposit is hydrothermal-metasomatic deposit. We have sampled wallrock, hydrother-maly-altered rock and lead-zinc-silver ore vein to study the element dispersion during wallrock alteration. The hydrothermal alteration that is remarkably recognized at this deposit consists of rhodochrositization and dolomitization. Wallrock is dolomite and limestone that consisit of calcite, dolomite, quartz, phlogopite and biotite. Rhodochrosite zone occurs near lead-zinc-silver ore vein and include mainly rhodochrosite with amounts of calcite, dolomite, kutnahorite, arsenopyrite, pyrite, chalcopyrite, sphalerite, galena and stannite. Dolomite zone occurs far from lead-zinc-silver ore vein and is composed of mainly dolomite and minor calcite, rhodochrosite, pyrite, sphalerite, chalcopyrite, galena and stannite. The correlation coefficients among major, trace and rare earth elements during wallrock alteration show high positive correlations(dolomite and limestone = $Fe_2O_3(T)$/MnO, Ga/MnO and Rb/MnO), high negative correlations(dolomite = MgO/MnO, CaO/MnO, $CO_2$/MnO, Sr/MnO; limestone = CaO/MnO, Sr/MnO). Remarkable gain elements during wallrock alteration are $Fe_2O_3(T)$, MnO, As, Au, Cd, Cu, Ga, Pb, Rb, Sb, Sc, Sn and Zn. Remarkable loss elements are CaO, $CO_2$, MgO and Sr. Therefore, elements(CaO, $CO_2$, $Fe_2O_3(T)$, MgO, MnO, Ga, Pb, Rb, Sb, Sn, Sr and Zn) represent a potential tools for exploration in hydrothermal-metasomatic lead-zinc-silver deposits.

Comparison of Growth Mode between GaAs and InAs Self Assembled Nanowire on Si(111) by Molecular Beam Epitaxy

  • Ha, Jae-Du;Park, Dong-U;Kim, Yeong-Heon;Kim, Jong-Su;Kim, Jin-Su;No, Sam-Gyu;Lee, Sang-Jun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.325-325
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    • 2012
  • 1차원구속 반도체인 nanowires (NWs)는 전기적, 광학적으로 일반 bulk구조와 다른 특성을 가지고 있어서 현재 많은 연구가 되고 있다. 일반적으로 NWs는 Au 등의 금속 촉매를 이용하여 성장을 하게 되는데 이때 촉매가 오염물로 작용을 해서 결함을 만들어서 bandgap내에 defect level을 형성하게 된다. 본 연구는 Si (111) 기판 위에 GaAs NWs 와 InAs NWs를 촉매를 이용하지 않고 성장 하였다. vapour-liquid-solid (VLS)방법으로 성장하는 GaAs NWs는 Ga의 droplet을 이용하게 되는데 Ga이 Si 기판위에 자연 산화막에 존재하는 핀홀(pinhole)로 이동하여 1차적으로 Ga droplet 형성하고 이후 공급되는 Ga과 As은 SiO2 보다 GaAs와 sticking coefficient 가 좋기 때문에 Ga drolept을 중심으로 빠른 선택적 성장을 하게 되면서 NWs로 성장을 하게 된다. 반면에 InAs NWs를 성장 할 시에 droplet 방법으로 성장을 하게 되면 NWs가 아닌 박막 형태로 성장을 하게 되는데 이것으로 InAs과 GaAs의 $SiO_2$와의 sticking coefficient 의 차이를 추측을 할 수 있다. InAs NWs는 GaAs NWs는 달리 native oxide를 이용하지 않고 InAs 과 Si 사이의 11.5%의 큰 lattice mismatch를 이용한다. 이종의 epitaxy 방법에는 크게 3종류 (Frank-van der Merwe mode, Stranski-Krastanov mode, Volmer-Weber mode)가 있는데 각기 다른 adatom 과 surface의 adhesive force로 나누어지게 된다. 이 중 Volmer-Weber mode epitaxy는 adatom 의 cohesive force가 surface와의 adhesive force보다 큰 경우 성장 되는 방식으로 InAs NWs 는 이 방식을 이용한다. 즉 droplet을 이용하지 않는 vapour-solid (VS) 방법으로 성장을 하였다. 이 때 In 의 migration을 억제하기 위해서 VLS mode 의 GaAs NWs 보다 As의 공급을 10배 이상 하였다. FE-SEM 분석 결과 GaAs NWs는 Ga droplet을 확인 할 수 있었고 InAs NWs는 droplet이 존재하지 않았다. GaAs와 InAs NW는 density와 length가 V/III가 높을수록 증가 하였다.

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Terahertz Detection Characteristics of Low-Temperature Grown InGaAs/InAlAs Multi Quantum Well

  • Park, Dong-U;Han, Im-Sik;Kim, Chang-Su;No, Sam-Gyu;Ji, Yeong-Bin;Tae, In;Lee, Gi-Ju;Kim, Jin-Su;Kim, Jong-Su
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.317-318
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    • 2013
  • Terahertz (THz) wave는 광학 영역과 방송파 영역 사이에 광대역 주파수 스펙트럼을 차지하고 있다. X선과는 달리 비이온화 광원으로 직진성, 투과성, 낮은 에너지 (meV)를 가지고 있어 비파괴적이고 무해한 장점을 지니고 있다. 본 연구에서는 In0.53Ga0.47As:Be/In0.52Al0.48As의 multi quantum well (MQW)을 Semi-insulting InP:Fe substrate 위에 active layer의 두께와 적층을 변화주어서 성장하였고Au (200 nm)/Ti (30 nm)의 금속전극으로 공정을 하였다. Ti:Sapphire femtosecond pulse laser를 조사하여 THz time-domain spectrometer 시스템을 이용하여 광전도검출법으로 THz 검출 특성을 연구하였다. THz 검출은 짧은 전하수명과 높은 저항을 요구한다. LTInGaAs의 경우 AsGa antisite로 인하여 짧은 전하수명을 얻게 되면 n-type의 높은 전하밀도를 가지게 되어서 저항이 낮아지게 된다. 높은 저항을 만들기 위하여 Be doping을 이용하여 과잉의 전자들을 보상하고 InAlAs layer를 삽입시켜 보다 높은 저항을 얻었다. LT-InGaAs:Be는 LT-GaAs보다 1/70 정도의 amplitude를 보이는데 LT-InGaAs/InAlAs MQW의 경우 LT-GaAs 대비 약 3/4 정도의 큰 amplitude를 얻었다. 또 active layer의 두께가 얇고 적층이 많을수록 신호가 커지는 것을 알 수 있었다. 이는 상대적으로 band gap이 큰 InAlAs층이 더 높은 저항을 만든 것으로 사료된다.

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Terahertz Characteristics of InGaAs/InAlAs MQW with Different Excitation Laser Source

  • Park, Dong-U;No, Sam-Gyu;Ji, Yeong-Bin;O, Seung-Jae;Seo, Jin-Seok;Jeon, Tae-In;Kim, Jin-Su;Kim, Jong-Su
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.300.2-300.2
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    • 2014
  • 테라헤르쯔(terahertz : THz)파는 0.1~10 THz 의 범위로 적외선과 방송파 사이에 광대역 주파수 스펙트럼을 차지하고 있으며 직진성, 투과성, 그리고 낮은 에너지(meV)를 가지고 있어 비 파괴적이고 무해한 장점을 지니고 있다. Ti:sapphire laser와 같은 femto-pulse source 등이 많은 발전이 되어 현재 많은 연구와 발전이 이루어지고 있다. femto-pulse source를 이용한 THz 응용에서는 높은 저항, 큰 전자이동도, 그리고 아주 짧은 전하수명의 기판을 요구하는데 저온에서 성장한(low-temperature grown : LT) InGaAs는 격자 내에 Gallium 자리에 Arsenic이 치환 하면서 AsGa antisite가 발생하여 전하수명을 짧아지는 것을 응용하여 가장 많이 이용되고 있다. 본 연구에서는 보다 높은 저항을 얻기 위하여 molecular beam epitaxy를 이용하여 semi-insulating InP:Fe 기판위에 격자 정합된 LT-InGaAs:Be/InAlAs multi quantum well (MQW)를 well과 barrier를 가각 $10{\mu}m$ 씩 100주기 성장을 하였고 Ti와 Au를 각각 30, $200{\mu}m$로 dipole antenna를 제작 하였다. 이 때 Ti:sapphire femto-pulse laser (30 fs/90 MHz)를 excitation source로 사용하였을 때 9000 pA로 LT-InGaAs epilayer (180 pA)보다 50배 이상 큰 전류 신호를 얻을 수 있었다. THz 발생과 검출을 초소형, 초경량, 고효율로 하기 위해서는 fiber-optic를 이용해야 하는데 이때 분산과 산란 손실이 가장 적은 1550 nm 대역에서 많은 연구가 이루어 졌다. 780, 1560 nm의 mode-locking laser (90 fs/100 MHz)를 사용하여 현재 많이 이용되고 있는 Ti:sapphire femto-pulse laser와 비교하여 THz 특성 변화를 확인하는 연구를 진행 하고 있다.

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Hydrothermal Gold mineralization of the trabong district, vietnam : Mineralogical and geochemical study (베트남 짜봉(Trabong) 지역의 열수 금 광화작용 : 광물 및 지화학적 연구)

  • 한진경
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.32 no.2
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    • pp.129-139
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    • 1999
  • Hydrothermal gold deposits of the Trabong district in Vietnam occur as single-stage quartz $\pm$ calcite veins (0.3-1.2 m thick) which fill fault fractures in graphite-bearing gneiss and schist of the Chulai Complex and Kham Duc Formation of the Proterozoic age. Ore grades are 1.3 to 92.4 g/ton Au. Ore mineralogy is very simple, consisting mainly of pyrite with minor amounts of base-metal sulfides and electrum. Gold grains occur in two assemblages as follows: (1) early, Fe-rich (7.2-10.4 mole % FeS) sphalerite + electrum (50.4-64.3 atom % Au) assemblage occurring as inclusions in pyrite; (2) late, Fe-poor «4.7 mole % FeS) sphalerite + galena + electrum (47.6-81.7 atom % Au) assemblage occurring along fractures of pyrites. Based on fluid inclusion data and thermochemical considerations of ore mineral assemblages, ore minerals were formed at high temperatures (about $230^{\circ}C$ to $420^{\circ}C$) from $H_{2}O-CO_{2}(-CH_{4})$-NaCI fluids with the sulfur fugacity of about $10^{-6}$ to $10^{-10}$ atm. Fluid inclusion data also indicate that ore mineralization occurred mainly as a result of fluid unmixing accompanying $CO_2$ effervescence. Calculated oxygen and measured hydrogen isotope compositions of mineralizing waters (${\delta}^{18}O_{V-SMOW}$ values = 5.3 to 8.6$\textperthousand$, ${\delta}D_{V-SMOW}$ values = - 60 to - 52$\textperthousand$), along with the sulfur isotope compositions of vein sulfides (${\delta}^{34}S_{CDR}$ values = - 1.2 to 2.8$\textperthousand$) and carbon isotope compositions of inclusion $CO_2$ (${\delta}^{13}C_{PDB}$ values = - 4.7 to - 2.0$\textperthousand$) indicate that the high temperature (mesohypothermal) gold mineralization formed from a magmatic fluid.

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