• 제목/요약/키워드: Microscopy, polarization

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Polarization State of Scattered Light in Apertureless Reflection-mode Scanning Near-Field Optical Microscopy

  • Cai, Yongfu;Aoyagi, Mitsuharu;Emoto, Akira;Shioda, Tatsutoshi;Ishibashi, Takayuki
    • Journal of Magnetics
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    • 제18권3호
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    • pp.317-320
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    • 2013
  • We studied the polarization state in an apertureless scanning near-field microscopy (a-SNOM) operating in reflection mode by using three-dimensional Finite-difference Time-domain (FDTD) method. As a result, the electric field around tip apex in the near-field region enhanced four times stronger than the incident light for ppolarization when the tip-sample separation was 10 nm. We find that the p- and s-polarization state is maintained for the scattered light when the probe is perpendicular to the sample. When the probe is not perpendicular to the sample, the polarization state of scattered light will rotate an angle that equals to the inclination angle of probe with p-polarization illumination. On the other hand, the polarization state will not rotate with s-polarization illumination.

Ferroelectricity of Bi-doped ZnO Films Probed by Scanning Probe Microscopy

  • Ben, Chu Van;Lee, Ju-Won;Kim, Jung-Hoon;Yang, Woo-Chul
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.323-323
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    • 2012
  • We present ferroelectricity of Bi-doped ZnO film probed by piezoresponse force microscopy (PFM), which is one of the Scanning Probe Microscopy techniques. Perovskite ferroelectrics are limited to integration of devices into semiconductor microcircuitry due to hard adjusting their lattice structure to the semiconductor materials. Transition metal doped ZnO film is one of the candidate materials for replacing the perovskite ferroelectrics. In this study, ferroelectric characteristics of the Bi-doped ZnO grown by pulsed laser deposition were probed by PFM. The polarization switching and patterning of the ZnO films were performed by applying DC bias voltage between the AFM tips and the films with varying voltages and polarity. The PFM contrast before and after patterning showed clearly polarization switching for a specific concentration of Bi atoms. In addition, the patterned regions with nanoscale show clearly the local piezoresponse hysteresis loop. The spontaneous polarization of the ZnO film is estimated from the local piezoresponse based on the comparison with LiNbO3 single crystals.

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Development of an Alignment Method for Retarders in isoSTED Microscopy

  • Ilkyu Park;Dong-Ryoung Lee
    • Current Optics and Photonics
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    • 제8권4호
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    • pp.421-426
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    • 2024
  • The use of stimulated emission depletion (STED) microscopy has significantly improved resolution beyond the limits imposed by diffraction; Furthermore, STED microscopy adopts a 4Pi-geometry to achieve an isotropic improvement in resolution. In isoSTED microscopy, a polarizing beam splitter and retarders are used in a 4Pi cavity to split beams of identical power, generating constructive and destructive interference for lateral and axial resolution improvements, respectively. The precise alignment of the retarders is crucial for optimizing the performance of isoSTED microscopy, because this orientation affects the quality of the depletion focus, necessitating zero intensity at the center. Incomplete destructive interference can lead to unwanted fluorescence inhibition, resulting in degraded resolution and contrast. However, measuring the intensity and polarization state in each optical path of the 4Pi cavity is complex and requires additional devices such as a power meter. Here, we propose a simple and accurate alignment method for the 4Pi cavity in isoSTED microscopy. Our approach demonstrates the equal allocation of power between upper and lower beam paths and achieves complete destructive interference using a polarizing beam displacer and a single CCD camera positioned outside the 4Pi cavity.

전계방출 전자원을 이용한 SEMAP(Scanning Electron Microscopy with Polarization Anlysis) 개발

  • 이상선;김원동;황찬용
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.581-581
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    • 2012
  • 나노스케일에서의 자구체(magnetic domain), 자화벽(magnetic domain wall)에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있으며 특히 자화벽의 위치를 임의로 제어할 수 있는 기술을 응용한 메모리 소자에 대한 연구가 활발하다. 반면에 이러한 연구에 필수적인 자구체, 자화벽 이미징 장비는 매우 미비한 상황이다. 이와 같은 자성이미징(magnetic domain image), 자화벽(magnetic domain wall)을 연구하는데 있어 가장 핵심적인 장비가 SEMPA(Scanning Electron Microscopy with Polarization Analysis)이다. 일반적으로 SEM의 경우 고 에너지 빔의 전자 빔을 주사 시키고 이때 발생되는 이차 전자의 수를 2차원상의 영역에 따라 달라지는 비로 형상을 측정하게 된다. 이때 전자의 수 뿐만 아니라 이들의 spin polarization을 측정할 수 있다면 형상뿐 만 아니라 표면에서의 스핀 상태를 동시에 측정할 수 있게 된다. 기 개발된 W-filament source를 이용한 SEMPA는 field emission source에 비하여 전자빔의 세기가 약하며 이차 전자의 수도 적어 spin polarization 감도가 현저히 떨어진다. 또한 초고진공($1{\times}10^{-10}torr$)에서 사용할 수 없어 측정시료의 contamination을 방지할 수 없다. 이러한 문제점들을 보안하기 위하여 field emission source를 이용한 FE-SEMPA를 개발 중이며 2차전자의 spin polarization감도를 증가시키기 위하여 monte carlo simulation과 전산시늉등울 통해 스핀 검출기를 개발 및 연구결과를 발표하고자 한다.

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Field Emission source를 이용한 SEMAP(Scanning Electron Microscopy with Polarization Anlysis) 개발

  • 이상선;배문섭;김원동;황찬용
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.346-346
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    • 2011
  • 최근 들어 나노스케일에서의 자구체(magnetic domain)에 대한 연구가 매우 활발하게 진행되고 있다. 현재 국내에서 자성 나노구조에 대한 연구가 매우 활발하게 진행 되고 있는 반면에 나노자성이미지를 연구 할 수 있는 장비는 매우 미비한 상황이다. 이러한 자성 이미징을 연구하는데 있어 가장 핵심 적인 장비가 SEMPA(Scanning Electron Microscopy with Polarization Analysis)이다. 국내에서 자성나노구조의 자화와 형상을 동시에 측정 할 수 있는 장비는 한국표준과학연구원에서 개발된 W-filament source를 사용한 SEMPA가 유일하다. 일반적으로 SEM의 경우 고에너지 빔의 전자 빔을 주사 시키고 이때 발생되는 이차 전자의 수를 2차원상의 영역에 따라 달라지는 비로 형상을 측정 하게 된다. 이때 전자의 수 뿐만 아니라 이들의 spin polarization을 측정 할 수 있다면 형상뿐 만 아니라 표면에서의 스핀 상태를 동시에 측정할 수 있게 된다. 기개발된 W-filament source를 이용한 SEMPA는 field emission source에 비하여 전자빔의 세기가 약하며 이차 전자의 수도 적어 spin polarization 감도가 현저히 떨어진다. 또한 초고진공(1x10-10torr)에서 사용할 수 없어 측정시료의 contamination을 방지 할 수 없다. 이러한 문제점들을 보안하기 위하여 field emission source를 이용한 FE-SEMPA를 개발 중이다. 본 연구에서는 설계 및 전산시늉등의 연구결과와 진행사항을 발표하고자 한다. 아울러 W-filament를 사용한 SEMPA의 연구결과에 대한 논의를 할 예정이다.

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Ag/As-Ge-Se-S 다층박막에서 편광상태에 따른 홀로그래피 격장 형성 특성 (Characteristics of the Polarization-Dependent Holographic grating formation on Ag/As-Ge-Se-S Multi-Layer)

  • 나선웅;이정태;여철호;이영종;정홍배
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 춘계학술대회 논문집 디스플레이 광소자 분야
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    • pp.85-88
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    • 2002
  • We have carried out two-beam interference experiments to form holographic gratings on chalcogenide $Ag/As_{40}Se_{15}S_{35}Ge_{10}$ multi-layer. In this study, holographic gratings have been formed using He-Ne laser(632.8nm) under different polarization combinations(intensity polarization holography, phase polarization holography). The diffraction efficiency was obtained by +1st order intensity and formed grating structure was investigated using atomic force microscopy.

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편광 격자 기반 정량적 위상 이미징을 위한 미분 간섭 현미경 모듈 개발 (Differential Interference Contrast Microscopic Module Using a Polarization Grating for Quantitative Phase Imaging)

  • 조진희;주기남
    • 한국광학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.261-268
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    • 2023
  • 본 연구에서는 간단한 구조의 층밀림 간섭계 기반의 정량적 위상 이미징을 위한 미분 간섭 현미경 모듈을 제안한다. 제안하는 모듈은 복굴절성과 편광 광 분할기의 특성을 갖는 기하 위상 소자 중의 하나인 편광 격자를 이용하여 층밀림 간섭계 구조로 구성되고, 편광 카메라를 통해 획득된 4개의 편광 영상으로 정량적인 위상차 영상뿐만 아니라 일반적인 명시야 현미경 영상을 동시에 추출할 수 있다. 또한, 제안하는 모듈의 실시간 영상 획득 가능성, 안정성 및 소형화로 인해 기존의 현미경에 편리하게 적용할 수 있다. 제안하는 시스템을 검증하기 위해 다양한 시편에 대한 명시야 영상 및 위상차 영상을 획득하였고, 또한 이들 영상들을 합성하여 보다 가독성이 높은 시편 영상을 획득하였다.

알칼리성 환경에서 부동태 피막 개선에 대한 양쪽성 이온 및 인산염 그룹을 갖는 염화물 이온의 역할 (Role of chloride ions with Zwitterions and phosphate groups on the improvement of the passive film in alkaline environment)

  • 트란득탄;이한승
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2022년도 봄 학술논문 발표대회
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    • pp.43-44
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    • 2022
  • In this study, the optimum amount of chloride ions is used to collaborate with hybrid corrosion inhibitor for carbon steel rebar treatment in simulated pore concrete (SCP) solution is discovered. The corrosion inhibition performance of hybrid inhibitors is carried on by open circuit potential (OCP), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and potentiodynamic polarization (PP). The highest corrosion inhibition resistance is found in case of LP-C2 after 240 h exposure. Surface studies including scanning electron microscopy (SEM), and atomic force microscopy (AFM) were used to figure out the surface morphology of the steel rebar treated with hybrid inhibitors in order to collaborate well with electrochemical studies. Anodic type inhibition action was confirmed by potentiodynamic polarization study.

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3.5 wt.% NaCl로 오염된 SCP 용액의 부식 개시 완화에 대한 하이브리드 억제제의 효과 (Effect of Hybrid Inhibitor on the Mitigation of Corrosion Initiation in SCP Solution Contaminated 3.5 wt.% NaCl)

  • 트란 득 탄;이한승
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2021년도 가을 학술논문 발표대회
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    • pp.65-66
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    • 2021
  • In this study, the optimum amount of hybrid inhibitors i.e. L-Arginine (LA) and sodium phosphate tribasic dodecahydrate (SP), applied for carbon steel rebar in simulated pore concrete (SCP) solution contaminated with 3.5 wt.% NaCl, was discovered. The corrosion inhibition performance of hybrid inhibitors was investigated by open circuit potential (OCP), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and potentiodynamic polarization. The highest corrosion inhibition efficiency was found as 99.52% corresponding to 2% LA and 0.25% SP after 210 h exposure. Anodic type inhibition action was confirmed by potentiodynamic polarization study. Surface studies including scanning electron microscopy (SEM), and atomic force microscopy (AFM) were used to figure out the surface morphology of the steel rebar treated with hybrid inhibitors in order to collaborate with electrochemical studies.

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