• 제목/요약/키워드: Interfacial diffusion

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방사광 x-선 기법에 의한 다층형 Fe/Cr 자성박막의 계면확산 연구 (Interfacial Diffusion in Fe/Cr Magnetic Multilayers Studied by Synchrotron X-ray Techniques)

  • 조태식
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.223-227
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    • 2004
  • We have studied the interfacial diffusion of Fe/Cr multilayers using synchrotron x-ray techniques, such as x-ray reflectivity, extended x-ray absorption fine structures (EXAFS), and high-resolution x-ray scattering. The results of x-ray reflectivity indicated that the interfacial roughness of Fe/Cr multilayers increased with the Cr-layer thickness. The Fourier transform (FT) of EXAFS data clearly showed that the Fe atoms dominantly diffused into the stable Cr layers at the Fe/Cr interface. The results of high-resolution x-ray scattering supported the interfacial diffusion of Fe atoms. Out study revealed that the dominantly interfacial diffusion of Fe atoms into the Cr layers effects the interfacial roughness of the Fe/Cr multilayers.

Ba-페라이트/$SiO_2$ 자성박막에서 ${\alpha}-Al_2O_3$ buffer 층의 역할 (Role of ${\alpha}-Al_2O_3$ buffer layer in $Ba-ferrite/SiO$ magnetic thin films)

  • 조태식;정지욱;권호준
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 추계학술대회 논문집 Vol.16
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    • pp.267-270
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    • 2003
  • We have studied the interfacial diffusion phenomena and the role of ${\alpha}-Al_2O_3$ buffer layer as a diffusion barrier in the $Ba-ferrite/SiO_2$ magnetic thin films for high-density recording media. In the interface of amorphous Ba-ferrite ($1900-{\AA}-thick)/SiO_2$ thin film during annealing, the interfacial diffusion started to occur at ${\sim}700^{\circ}C$. As the annealing temperature increased up to $800^{\circ}C$, the interfacial diffusion abruptly proceeded resulting in the high interface roughness and the deterioration of the magnetic properties. In order to control the interfacial diffusion at the high temperature, we introduced ${\alpha}-Al_2O_3$ buffer layer ($110-{\AA}-thick$) in the interface of $Ba-ferrite/SiO_2$ thin film. During the annealing of $Ba-ferrite/{\alpha}-Al_2O_3/SiO_2$ thin film even at ${\sim}800^{\circ}C$, the interface was very smooth. The smooth interface of the film was also clearly shown by the cross-sectional FESEM. The magnetic properties, such as saturation magnetization 3nd intrinsic coercivity, were also enhanced, due to the inhibition of interfacial diffusion by the ${\alpha}-Al_2O_3$ buffer layer. Our study suggests that the ${\alpha}-Al_2O_3$ buffer layer act as a useful interfacial diffusion barrier in the $Ba-ferrite/SiO_2$ thin films.

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다층형 Fe/Cr 자성박막에서 계면확산의 방사광 x-선 연구 (Interfacial diffusion in Fe/Cr magnetic multilayers studied by synchrotron x-ray techniques)

  • 조태식;정지욱
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 초전도 자성체 연구회
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    • pp.84-87
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    • 2003
  • The interfacial diffusion in Fe/Cr/MgO(001) multilayers has been studied using synchrotron x-ray techniques, such as x-ray reflectivity, extended x-ray absorption fine structures (EXAFS), and anomalous x-ray scattering (AXS). The results of x-ray reflectivity indicated that the interfacial roughness of Fe/Cr multilayers with Cr-$4{\AA}$-thick was larger than that with Cr-$4{\AA}$-thick. The results of EXAFS indicated that the Fe element dominantly diffuse into the stable Cr layers at the Fe/Cr interface. The AXS was certified the existence of the interdiffused Fe element in the Cr layers. Our study revealed that the rough interface of the Fe/Cr multilayers was caused by the interfacia diffusion of Fe element into the Cr layers.

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Application of Fractal Geometry to Interfacial Electrochemistry - I. Diffusion Kinetics at Fractal Electrodes

  • Shin Heon-Cheol;Pyun Su-Il
    • 전기화학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.21-25
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    • 2001
  • 프랙탈 기하학의 계면 전기화학에로의 응용과 관련하여 프랙탈 표면을 향한 이온/원자 확산의 속도론에 대하여 다루었다. 우선 프랙탈 기하학의 기본 개념에 대하여 설명하였고, 이를 바탕으로 이온/원자의 확산 현상과 관련하여 다양한 전기적 입력하에서 전극 표면의 프랙탈 특성에 기인하는 특수한 반응 양상이 설명되었다 Chronoamperometry, chronopotentiometry및 linear sweep/cyclic voltammetry 실험시에 각각 관찰되는, 전극의 프랙탈 차원이 포함된 일 반화된 Cottrell, Sand 및 Randles-Sevcik 관계를 이론적으로 유도하였고, 그 의미에 대하여 설명하였다

Ba-페라이트/α-Al2O3/SiO2 자성박막에서 버퍼층의 역할 (Role of Buffer Layer in Ba-Ferrite/α-Al2O3/SiO2 Magnetic Thin Films)

  • 조태식
    • 한국자기학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.283-286
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    • 2006
  • 고밀도 자기기록용 Ba-페라이트/$SiO_{2}$ 자성박막에서 계면확산 장벽으로써 ${\alpha}-Al_{2}O_{3}$ 버퍼층의 역할을 연구하였다. 열처리동안 $1900{\AA}$의 두께를 가진 비정질 Ba-페라이트/$SiO_{2}$ 박막에서 계면확산은 약 $700^{\circ}C$에서 일어나기 시작하였다. 열처리온도를 $800^{\circ}C$까지 증가시켰을 때, 계면확산은 자기특성을 저하시킬 정도로 급격히 진행되었다. 고온에서의 계면확산을 억제하기 위하여, $110{\AA}$ 두께의 ${\alpha}-Al_{2}O_{3}$ 버퍼층을 Ba-페라이트/$SiO_{2}$ 박막의 계면에 증착하여 사용하였다. Ba-페라이트/${\alpha}-Al_{2}O_{3}/SiO_{2}$ 박막에서는 $800^{\circ}C$의 고온까지 열처리하여도 계면확산이 심각하게 일어나지는 않았다. ${\alpha}-Al_{2}O_{3}$ 버퍼층에 의하여 계면확산이 억제되기 때문에 Ba-페라이트 자성박막의 포화자속밀도와 보자력이 향상되었다. 따라서 Ba-페라이트/$SiO_{2}$ 박막의 계면에서 ${\alpha}-Al_{2}O_{3}$ 버퍼층은 $SiO_{2}$ 기판 성분의 계면확산 장벽으로 사용될 수 있다.

계면확산에 의한 고분자 코팅된 탄소섬유의 계면접착력 변화 연구 (Effect of Diffusion on the Adhesion Behavior of Polymer Coated Carbon Fibers with Vinyl Ester Resins)

  • T. H. Yoon;H. M. Kang
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 1999년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.32-35
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    • 1999
  • Poly(arylene ether phosphin oxide) (PEPO), Udel$^{\circledR}$ P-1700, Ultem$^{\circledR}$ 1000. poly(hydroxy ether) (PHE), carboxy modified poly(hydroxy ether)(C-PHE) and poly(hydroxy ether ethanol amine) (PHEA) were utilized for a coating of carbon fibers. Interfacial shear strength(IFSS) of polymers to carbon fibers was also evaluated in order to understand the adhesion mechanism. IFSS was measured via micro-droplet tests, and failure surfaces were analyzed by SEM. Diffusion between polymer and vinyl ester resin was investigated as a function of styrene content; 33. 40 or 50wt.% and the solubility parameters of polymers were calculated. The results were correlated to the interfacial shear strength. The highly enhanced interfacial shear strength (IFSS) was obtained with PEPO coating, and marginally improved IFSS with PHE, Udel$^{\circledR}$ and C-PHE coatings, but no improvement with PHEA and Ultem$^{\circledR}$ coatings.

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계면확산에 의한 Poly(hydroxy ether) 코팅된 탄소섬유의 계면접착력 변화 연구 (Effect of Diffusion on the Interfacial Adhesion of Poly(hydroxy ether) Coated Caron Fibers)

  • 강현민;윤태호
    • Composites Research
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    • 제12권6호
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    • pp.15-21
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    • 1999
  • 비닐에스테르 수지와 탄소섬유의 계면접착력 향상을 위하여 탄소섬유에 물에 분산된 carboxy modified poly(hydroxy ether) (C-PHE)와 수용성 고분자인 poly(hydroxy ether ethanol amine) (PHEA) 및 비수용성인 poly(hydroxy ether) (PHE) 로 코팅하였다. 고분자로 코팅된 탄소섬유와 수지의 계면전단강도는 micro-droplet 시편을 제조하여 측정하였으며,각 시료마다 30개 이상의 시편을 사용하였다. 접착기구 규명을 위하여 코팅재로 사용된 고분자와 비닐에스테르 수지와 계면에서 확산현상을 고찰하였으며, 접착성 시험 후 탄소섬유의 표면을 SEM을 이용하여 분석하였다. PHE와 C-PHE코팅으로 탄소섬유의 계면전단강도가 크게 증가하였으며, 이는 이들 고분자의 비닐에스테르에 대한 우수한 용해도(solubility)때문으로 보여진다. 하지만 용해도가 낮은 PHEA코팅은 접착력 향상에 효과가 없었다.

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Interfacial Charge and Mass Transfer at Graphene-SiO2 Substrates: Raman Spectroscopic Studies

  • 류순민
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.115.1-115.1
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    • 2014
  • Atom-thick 2-dimensional materials such as graphene, h-BN and MoS2 hold substantial potential for applications in future molecular-scale integrated electronics, transparent conducting membranes, nanocomposites, etc. From a fundamental point of view, 2-dim crystal-solid substrates can also serve as a unique system to study various physicochemical phenomena occurring at low dimensions or interfaces. In this talk, I will present our recent Raman spectroscopy studies on the surface science problems of graphene: interfacial charge transfer, molecular diffusion in confined space and structural deformation.

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후속 열처리에 따른 Cu 박막과 ALD Ru 확산방지층의 계면접착에너지 평가 (Effect of Post-annealing on the Interfacial adhesion Energy of Cu thin Film and ALD Ru Diffusion Barrier Layer)

  • 정민수;이현철;배병현;손기락;김가희;이승준;김수현;박영배
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.7-12
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    • 2018
  • 차세대 초미세 Cu 배선 적용을 위한 원자층증착법(atomic layer deposition, ALD)을 이용하여 증착된 Ru확산 방지층과 Cu 박막 사이의 계면 신뢰성을 평가하기 위해, Ru 공정온도 및 $200^{\circ}C$ 후속 열처리 시간에 따라 4점굽힘시험으로 정량적인 계면접착에너지를 평가하였고, 박리계면을 분석하였다. 225, 270, $310^{\circ}C$ 세 가지 ALD Ru 공정온도에 따른 계면접착에너지는 각각 8.55, 9.37, $8.96J/m^2$로 유사한 값을 보였는데, 이는 증착온도 변화에 따라 Ru 결정립 크기 등 미세조직 및 비저항의 차이가 적어서, 계면 특성도 거의 차이가 없는 것으로 판단된다. $225^{\circ}C$의 공정온도에서 증착된 Ru 박막의 계면접착에너지는 $200^{\circ}C$ 후속 열처리시 250시간까지는 $7.59J/m^2$ 이상으로 유지되었으나, 500시간 후에는 $1.40J/m^2$로 급격히 감소하였다. 박리계면에 대한 X-선 광전자 분광기 분석 결과, 500시간 후 Cu 계면 산화로 인하여 계면접착 에너지가 감소한 것으로 확인되었다. 따라서 ALD Ru 박막은 계면신뢰성이 양호한 차세대 Cu 배선용 확산방지층 후보가 된다고 판단된다.