An optimized multilayer superlens is designed, using a rigorous and efficient approach based on the method of moments (MoM) in conjunction with a simulated annealing (SA) algorithm. For the MoM solution, fast evaluation of closed-form Green's functions (GFs) in the spatial domain is performed by applying the complex-image (CI) technique, which obviates the time-consuming numerical evaluation of Sommerfeld integrals. The imaging capability of the superlens is examined with the correlation coefficient; results show that using circular polarization for the incident wave can improve this coefficient. To validate the proposed method, finite-element-based simulations are exploited, which reveal the method's accuracy and computational efficiency. Simulation results indicate that the designed structure is capable of producing two-dimensional sub-diffraction-limited images in the visible range, which may make it more versatile for practical applications. Finally, as a considerable finding, it is demonstrated for the proposed design that using circularly polarized illumination provides improved super-resolving performance, compared to linearly polarized illumination.
This paper describes the design, fabrication and characteristics of a micromachined piezoelectric valve utilizing a multilayer ceramic actuator (MCA). The micromachined MCA valve, which uses a buckling effect, consists of three separate structures: the MCA, the valve actuator die and the seat die. The valve seat die with 6 trenches was made, and the actuator die, which is driven by the MCA under optimized conditions, was also fabricated. After Si wafer direct bonding between the seat die and the actuator die, the MCA was also anodically bonded to the seat/actuator die structure. A polydimethylsiloxane (PDMS) sealing pad was fabricated to minimize the leak rate. Finally, the PDMS sealing pad was also bonded to the seat die and the stainless steel package. The MCA valve shows a flow rate of 9.13 sccm at an applied DC voltage of 100 V with a 50% duty cycle and a maximum non-linearity of 2.24% FS. Therefore, the fabricated MCA valve is suitable for a variety of flow control equipment, as a medical bio-system and in the automobile industry.
본 논문에서는 비아 트랜지션을 이용하여 마이크로스트립 선로를 구현하고 이것을 이용하여 다층 레이어를 사용하여 링 하이브리드 결합기를 설계하였다. 여기서 사용된 트랜지션은 서로 다른 레이어에 존재하는 마이크로스트립 선로를 연결하기 위해서 비아를 사용한 샌드위치 구조이다. 컴팩트한 RF/ 마이크로웨이브 소자를 설계하기 위해서 이러한 비아를 이용한 마이크로스트립 선로의 구현은 긴 전송선로를 짧게 구현할 수 있다. 이러한 트랜지션의 유용성을 보이기 위해서 중심 주파수 2 GHz에서 링 하이브리드 결합기를 구현하였다. 그 결과 특성은 시뮬레이션과 거의 동일함을 확인하였고, 크기는 기존 것과 비교하여 50% 줄일 수 있다.
For this study, CrAlN multilayer coatings were deposited on SKD61 substrates using a multi-arc ion plating technique. The structural characteristics of the CrAlN multilayer coatings were evaluated using X-ray diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM). Additionally, the adhesion of the coatings was assessed through scratch testing, and the mechanical strength was evaluated using nanoindentation and tribometric tests for frictional properties. The results show that the CrAlN multilayer coatings possess a uniform and dense structure with excellent mechanical strength. Hardness measurements indicated that the CrAlN coatings have high hardness values, and both the coating adhesion and wear resistance were found to be improved compared to CrN. The addition of aluminum is anticipated to contribute to enhanced durability and wear resistance.
다층구조 고분자 재료의 비결정성 영역에서의 파괴 역학 변형과정을 통하여 ductile 및 brittle층을 동시에 함유하는 다층 구조 가공물을 이용하여 단층 구조물과의 물성을 비교, 조사하였다. 그 결과 거의 유사한 유리 전이온도($T_g$) 및 동일한 dimension에서 다층 구조물의 충격강도가 단일층 구조물보다 현격히 높게 나타났으며, toughness는 약 2배 이상 향상됨을 알 수 있었다. 이것은 ductile층과 brittle층의 두께 비에는 임계값이 있으며, 그 이하에서는 brittle한 재료이더라도 ductile하게 나타날 수 있다는 toughening 원리가 본 실험의 측정 속도 영역 및 온도 범위에서 적용되고 있음을 의미한다. 또한 고속 균열이 진행하는 경우의 운동 응력(kinetic stress wave) 효과를 해석하기 위하여 충격파동 중첩의 원리(superposition principle of impact pulse)를 도입하였다. 그 결과 다층 구조물의 최종 toughness 향상은 ductile/brittle 비율의 최적설계에 있음을 알 수 있었다.
A promising candidate material for a $H_2$ permeable membrane is SiC due to its many unique properties. A hydrogen-selective SiC membrane was successfully fabricated on the outer surface of an intermediate multilayer $\gamma-Al_2O_3$ with a graded structure. The $\gamma-Al_2O_3$ multilayer was formed on top of a macroporous $\alpha-Al_2O_3$ support by consecutively dipping into a set of successive solutions containing boehmite sols of different particle sizes and then calcining. The boehmite sols were prepared from an aluminum isopropoxide precursor and heated to $80^{\circ}C$ with high speed stirring for 24 hrs to hydrolyze the precursor. Then the solutions were refluxed at $92^{\circ}C$ for 20 hrs to form a boehmite precipitate. The particle size of the boehmite sols was controlled according to various experimental parameters, such as acid types and acid concentrations. The topmost SiC layer was formed on top of the intermediate $\gamma-Al_2O_3$ by pyrolysis of a SiC precursor, polycarbosilane, in an Ar atmosphere. The resulting amorphous SiC-on-$Al_2O_3$ composite membrane pyrolyzed at $900^{\circ}C$ possessed a high $H_2$ permeability of $3.61\times10^{-7}$$mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}{\cdot}Pa^{-1}$ and the $H_2/CO_2$ selectivity was much higher than the theoretical value of 4.69 in all permeation temperature ranges. Gas permeabilities through a SiC membrane are affected by Knudsen diffusion and a surface diffusion mechanism, which are based on the molecular weight of gas species and movement of adsorbed gas molecules on the surface of the pores.
전자빔 증착 Co/Pt 다층박막에서 증발원자의 입사방향이 자기 및 자기광학적 성질에 미치는 영향을 조사하였다. 조성변조 Co/Pt 다층박막을 증발원자의 입사방향이 $0^{\circ},\;15^{\circ},\;30^{\circ},\;45^{\circ},\;60^{\circ}$이 되도록 하여 전자빔 증착법으로 제조한 후 x-ray 회절실험, 주사전자현미경으로 구조분석을 하였고, VSM, torque magnetometer, Kerr loop tracer를 사용하여 자기 및 자기광학적 성질을 조사하였다. x-ray 회절실험을 통해 모든 시료가 조성변조 다층박막 구조로 만들어졌음을 확인하였고, 입사각이 증가함에 따라 주상구조의 성장방향은 기판 수직선에서 벗어나지만 <111> 결정방향은 기판 수직선 가까이에 존재함이 관찰되었다. 포화자화값 $M_{s}$, Kerr회전각 ${\theta}k$는 입사각이 증가하면 줄어들었는데 이는 박막의 밀도 감소 때문이다. 자기이방성 또한 입사각의 증가에 따라 줄어들었다.
최근 전기통신통신망의 용량은 인터텟, 음성패킷, Audio/Video 스트리밍의 멀티미디어 서비스 수요로 인한 정보통신 용량의 증가에 비례하여 급속히 증가하고 있다. 그 결과 DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing) 기법이 초고속 광통신망에서 추가적인 광섬유망과 고속장비 없이 용량을 증가시키는 해결 방법으로 행하여지고 광학적인 방법이 가능하다는 것이 판명되었다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 기능을 갖는 광필터를 설계하기 위하여 광섬유 한쪽의 클래드를 연마하여 다층 슬래브 도파로에 결합시킨 형태의 광섬유/다층 슬래브 결합구조의 광필터를 제안하였다. 광섬유와 슬래브의 분리간격이 $3{\mu}m$일 때 제안된 광필터는 $1.3{\mu}m$의 통신창에서 편광 독립성은 32nm로서 TM 모드와 TE 모드에 대해 중심파장이 각각 ${\lambda}_0=1.274755{\mu}m$와 ${\lambda}_0=1.30591{\mu}m$일 때 0.1 nm의 FWHM(Full Width at Half Maximun) 특성을 가진다.
Effects of TiN/Ti multilayer coating on the Ti-30Ta-xZr alloy surface were studied by using various experiments. The Ti-30Ta containing Zr (5, 10 and 15 wt%) were melted 10 times to improve chemical homogeneity by using a vacuum furnace. And then samples were homogenized for 24 hrs at $1000^{\circ}C$. The specimens were prepared for TiN/Ti coating by cutting and polishing. The prepared specimens were coated with TiN/Ti multilayers by using DC magnetron sputtering method. The analyses of coated surface and coated layer were carried out by field emission scanning electron microscope(FE-SEM), EDX, and X-ray diffractometer(XRD). From the microstructure and XRD analysis of Ti-30Ta-xZr alloys, The equiaxed structure was changed to needle-like structure with increasing Zr content. And $\alpha$-peak and elastic modulus increased as Zr content increased. The $\alpha$ and $\beta$ phase predominantly were found in the specimen containing high Zr content. According to the analysis of TiN/Ti coating layer, the surface defects and structures of Ti-30Ta-xZr were covered with TiN/Ti coating layer and surface roughness decreased.
본 논문은 다층기판으로 구현된 마이크로스트립 전송선로와 여기에 결합된 결함접지구조의 초고주파 특성 및 모델링에 대하여 기술하고 있다. 단층 마이크로스트립 전송선로와 결함접지구조를 지닌 기본형 구조에, 제 2의 유전체 층을 결함접지구조가 있는 바닥 접지면 아래에 적층하여 다층기판 속의 결함접지구조를 형성하였다. 그리고 제2의 유전체 층의 유전율과 두께를 서로 달리해 가면서 초고주파 전송특성을 보고 추가된 유전체 층에 의한 등가회로의 변화를 등가회로 모델링을 통하여 분석하였다. 본 논문에서 제안된 방법에 따르면 적층된 제 2의 유전체 층에 의한 등가회로의 변화를 따로 확인할 수 있어서 추후 초고주파 회로에 유익하게 응용될 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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