제주도 용암의 Mossbauer 스펙트럼 연구

홍성락(Sung Rak Hong),고정대(Jeong Dae Ko),최원준(Won Jun Choi) 한국자기학회 2003 韓國磁氣學會誌 Vol.13 No.6

In this study, we analyzed the volcanic rock and scoria samples taken from special sites of Jeju island in two ways at the room temperature. One is the analysis of the chemical composition using X-ray fluorescence spectrometer, the other is the analysis of minerals in the samples, oxidized iron's genus, valence state and magnetic properties using X-ray diffractometry and Mossbauer spectroscopy. We believe that the volcanic rock and scoria samples are chiefly made of silicate minerals, like SiO₂, and they also have olivine, pyroxene, ilmenite, hematite and magnetite. The major Fe fractions of the volcanic rock samples are 2+ charge state and those of the scoria samples are 3+ charge state.

Mg_1-xZn_xFeAlO₄의 결정학적 구조 및 자기적 성질

고정대,홍성락,Ko Jeong-Dae,Hong Sung-Rak 한국재료학회 2005 한국재료학회지 Vol.15 No.6

The crystal structure and magnetic properties of the $Mg_{1-x}Zn_xFeAlO_4\;(0{\leq}x\leq1.0)$ have been investigated by means of x-ray diffractometry and $M\ddot{o}ssbauer$ spectroscopy. The samples$(0{\leq}x\leq1.0)$ have been prepared by the ceramic sintering method. The x-ray diffraction pattern shows that the crystal structure of the samples is a cubic spinel type. The lattice constant has been found by extrapolation using the Nelson-Riley function and it increases slightly from $8.3496\AA\;to\;8.4128\AA$ with Zn concentration. The $M\ddot{o}ssbauer$ spectra for x<0.4 show a superposition of two sextets ana a paramagnetic doublet at room temperature. The superparamagnetic doublet for x<0.4 seems to be due to Al ion in tetrahedral site by the superparamagnetic clustering effect.

${Ni_{1-x}}{Cd_x}{FeAlO_4}$의 Mossbauer 효과

고정대,홍성락,Ko, Jeong-Dae,Hong, Sung-Rak 한국재료학회 2001 한국재료학회지 Vol.11 No.10

The crystal structure and magnetic properties of the $Ni_{1-x} Cd_xFeAlO_4$(0$\leq$x$\leq$0.5) have been investigated by means of X-ray diffractometry and Mossbauer spectroscopy. The samples($0\leq$x$\leq$0.5) have been prepared by the ceramic sintering method. The X-ray diffraction pattern shows that the crystal structure of the samples is a cubic spinel type. The lattice constant has been found by extrapolation using the Nelson- Riley function and it increases slightly from $8.321{\AA}$ to $8.410{\AA}$ with Cd concentration. The Mossbauer spectra for x<0.4 show a superposition of two sextets and a paramagnetic doublet at room temperature. The cation distribution for x=0 was determined to be $[Fe_{0.75}Al_{0.25}]^A[NiFe_{0.25}Al_{0.75}^BO_4$. The superparamagnetic doublet for x< 0.4 seems to be due to A1 ion in tetrahedral site by the superparamagnetic clustering effect.

${Ni_{1+x}}{Ti_x}{Fe_{2-2x}}O_4$계의 $\M"{o}ssbauer$ 스펙트럼 연구

백승도,고정대,홍성락,Baek, Seung-Do,Ko, Jeong-Dae,Hong, Sung-Rak 한국재료학회 2001 한국재료학회지 Vol.11 No.1

$Ni_{1+x}/Ti_{x}Fe_{2-2x}O_4$계 시료중 스피넬의 단일상만 존재하는 x값이 0~0.7인 시료에 대한 Mossbauer 스펙트럼을 측정 분석하였다. $0{\leqq}x{\leqq}0.3$인 시료에서는 두 site의 $Fe^{3+}$ 이온에 의한 두 개의 6선 흡수선이 나타났고, $0.4{\leqq}x{\leqq}0.6$인 시료에서는 두개의 6선 흡수선과 2선 흡수선이 공존하였으며, x=0.7인 시료는 2선 흡수선만 나타났다. x값의 증가에 따라 6선 흡수선의 A-site 공명 흡수 면적이 B-site에 비해 상대적으로 커지고, 2선 홀수선의 공명 흡수면적도 6선 흡수선에 비해 커지는 것을 알 수 있었다. Mossbauer parameter중 이성질체 이동치 (I.S.)는 A-site의 경우에는 x값의 증가에 따라 커지는 반면 B-site는 큰 영향을 주지 않았고, 사중극자 분열치 (Q.S.)의 변화는 볼 수 없었으며, 두 Site의 미세자기장 ($H_{hf}$)은 X값의 증가에 따라 모두 감소하였다. 이러한 실험 결과로부터 시료의 금속 양이온 분포식을 구하였고, X값의 증가는 A-Site의 $Fe^{3+}-O^{2-}$ 결합의 공유 결합성을 약화시키는 반면 B-Site의 $Fe^{3+}O^{2-}$ 결합에는 큰 영향을 주지 않으며, 또한 X값의 증가에 따라 $Fe^{3+}\;_A-O^{2-}\;-Fe^{3+}\;_B$ 결합의 수가 감소하여 A-B 초교환 상호 작용이 약화되는 것을 알 수 있었다. $M\"{o}ssbauer$ spectra of the $Ni_{1+x}Ti_xFe_{2-2x}O_4$ systems ($0{\leqq}x{\leqq}0.7$), which appear as single phase spinel structure, were examined at RT. The $M\"{o}ssbauer$ spectra reveal two sextet for $0{\leqq}x{\leqq}0.3$, two sextet and a doublet for $0.4{\leqq}x{\leqq}0.6$, and a doublet for x=0.7 As x increases, the area ratio of B-site and A-site($A_B/A_A$) of the sextet decreases, and the area ratio of the doublet and the total areas($A_{doublet}/A_{tot.}$) increases. The isomer shift(I.S.) of A-site slightly increases and magnetic hyperfine fields($H_{hf}$) of two sites decrease as the increasing x. From these results, we have obtained the cation distributions of the samples and concluded that the increasing x leads to the decrease of covalency of $Fe^{3+}-O^{2-}$ bond in A-sites and A-B superexchange interactions.eractions.

57Fe 도프된 GaAs의 Mossbauer 효과 및 광학적 특성에 관한 연구

고정대(Jeong-Dae Ko),홍성락(Sung-Rak Hong),김득영(Deuk-Young Kim),강태원(Tae-Won Kang) 한국진공학회(ASCT) 1997 Applied Science and Convergence Technology Vol.6 No.4

GaAs내의 철(Fe)의 상태에 관한 연구를 위하여, 액상에피탁시 방법으로 Fe를 도프한 GaAs를 성장하고 성장된 에피층의 특성을 연구하였다. 도판트 물질인 Fe는 동위원소 (57)^Fe를 사용하였고, Fe이온의 GaAs내에서의 전하상태를 Mossbauer 분광실험으로 분석하였다. Mossbauer 스펙트럼으로 부터 isomer shift 값을 계산한 결과 Fe 이온은 GaAs내에서 +3가 이온 상태로 존재함을 알 수 있었다. X-ray 분석 및 photoluminescence(PL) 분광실험으로 부터 결정성이 우수한 에피층이 성장되었음을 알 수 있었으며, Fe가 도프된 GaAs의 저온 PL에서 0.99 eV 및 1.15 eV에서 피크를 갖는 반치폭이 매우 큰 발광대를 관찰 할 수 있었다. 이들 피크는 GaAs내 Fe 억셉터와 관련된 2개의 복사성 깊은 준위를 반영하는 발광현상으로 해석된다. We have investigated Mossbauer effect and emission properties of the Fe-doped GaAs grown by liquid phase epitaxy (LPE). The powder type of isotope (57)^Fe was used as a dopant source in LPE-GaAs. From the analysis of Mossbauer effect the value of isomer shift, 0.303±0.018 ㎜/sec, is calculated at low temperature. This means that charge state of Fe ion in GaAs is 3+. The results of double crystal x-ray rocking curve (DCRC) and low temperature photoluminescence (PL) show the crystal quality of the epitaxial layers are good. Unusual luminescence peaks from the Fe-GaAs epitaxial layers appeared at emission energy of 0.99 eV and 1.15 eV. We attribute these emissions to Fe-acceptor related two deep radiative centers.

Mossbauer 효과에 의한 제주도 찰흙의 함철 광물의 열적 거동과 상변환에 관한 연구

강동우,김두철,류재연,고정대,홍성락,송관철 ( Dong Woo Kang,Doo Chul Kim,Jai Yon Ryu,Jeong Dae Ko,Sung Rak Hong,Kwan Cheol Song ) 한국광물학회 1997 광물과 암석 (J.Miner.Soc.Korea) Vol.10 No.2

Ni₁-xCdxFeAlO₄계의 Mossbauer 스펙트럼 연구

고정대(Jeong-Dae Ko),홍성락(Sung-Rak Hong),백승도(Seung-Do Baek) 한국자기학회 1998 韓國磁氣學會誌 Vol.8 No.4

The Mossbauer spectra of the Ni_(1-x)Cd_xFeAlO₄ system were investigated with the Cd content x at room temperature. The spectra of the samples exhibit various patterns as follows 1) superparmagnetic relaxation for 0≤x≤0.2, 2) ferrimagnetic sextet for 0.3≤x≤0.5, 3) ferromagnetic relaxation for x=0.6, 0.7, 4) paramagnetic doublet for 0.8≤x≤1, with the Cd content x. In the samples with x values from 0 to 0.2, the substituted Cd²+ ions transfer the Al³+ ions from A-site to B-site mainly. The superparamagnetic relaxation effect and the ferromagnetic relaxation effect are derived from the Al³+, Cd²+ respectively. The magnetic structure of the Ni_(1-x)Cd_xFeAlO₄ system was explained by the Yafet-Kittel model.

제주도 신석기 토기에 대한 Mo¨ssbauer 연구

윤태건,최원준,고정대,홍성락,Yoon, Tae Gun,Choi, Won Jun,Ko, Jeong Dae,Hong, Sung Rak 濟州大學校 基礎科學硏究所 2001 基礎科學硏究 Vol.14 No.1

X-선 회절 분석, X-선 형광 분석 및 Mo¨ssbauer 분광법을 이용하여 제주도의 고산리, 사계리, 북촌리, 삼양동, 고내리 유적지 등에서 발굴된 신석기토기들의 물리,화학적 특성을 알아보았다. 그 결과, 5개지역의 6개의 토기 시료는 상온에서 X-선 형광분석 및 X-선 회절 스펙트럼 분석에서 SiO₂와 같은 규산염 광물이 주성분을 이루고 있음을 알 수 있고, 또한 소량의 magnetite, hematite, goethite을 확인할 수 있었고, 토기편에 존재하는 Fe 원자가 대부분은 Fe^(3+)이었고, 초미세 자기분열로 인해 나타난다고 추정되며, 토기편의 상온 Mo¨ssbauer spectrum에서 Fe^(2+)/(Fe^(2+)+Fe^(3+))의 비가 거의 0으로 나타나 토기편은 본래 공기 분위기에서 구워졌음을 추정할 수 있었다. This study aims at making a research into the physical and chemical properties of the neolithic era potterys, which are unearthed from Gosanli, Sagaeli, Bukchonli, Samyangdong and Gonaili districts in Cheju Island, by using X-ray diffraction. X-ray fluorescence spectrometer and Mossbauer spectroscopy. This results are as follows. The principal component of five plain come pottery sherds by X-ray fluorescence spectrometer and X-ray diffraction spectrum at the room temperature is silicate mineral which is equal to SiO₂, and they also have a little magetite, hematite and goethite. The most existent Fe is Fe^(3+) through Mossbauer spectroscopy analysis of plain coarse pottery sherds and it is presumed that the magnetic hyperfine splitting caused this result. The ratio of Fe^(2+)/(Fe^(2+)+Fe^(3+)) is mostly zero by Mossbauer spectrum at the room temperature of plain coarse pottery sherds and it is thought because they were fired in the atmosphere.

USB카메라를 이용한 2차원 실시간 구형진자 운동 추적시스템

문병윤(Byung-Yoon Moon),홍성락(Sung-Rak Hong),하만돈(Manh-Tuan Ha),이동찬(Dong-chan Lee),강철구(Chul-Goo Kang) 대한기계학회 2015 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2015 No.11

Recently, a spherical pendulum attached to an end-effector of a robot manipulator has been frequently used for residual vibration suppression control. However, there were no automatic tracking sensor system to detect the current bob position on-line, and there was inconvenience not to be able to store the bob position in real time. In this paper, we develop a two dimensional realtime bob-detecting system using a digital camera, which includes hardware components and software C programming for fast image processing and interfacing. The developed system is applied to residual vibration suppression control of two dimensional spherical pendulum which is attached at the end-effector of a two degree-of-freedom SCARA robot. The effectiveness of the developed system has been demonstrated through experimental studies.

USB 카메라를 이용한 실시간 구면진자 운동추적 감지시스템

문병윤(Byung-Yoon Moon),홍성락(Sung-Rak Hong),하만돈(Manh-Tuan Ha),강철구(Chul-Goo Kang) 대한기계학회 2016 大韓機械學會論文集A Vol.40 No.9

최근 다차원 운동의 잔류진동억제 제어를 위한 테스트베드로서 로봇 머니퓰레이터의 말단장치에 부착된 구면진자를 자주 활용하고 있다. 하지만 봅의 운동을 온라인에서 실시간으로 추적할 수 있는 자동감지장치가 없어, 봅의 궤적을 디지털데이터로 저장하고 플로팅하는데 불편함이 있었다. 본 논문에서는 디지털 USB 카메라를 이용하여 봅의 운동을 이차원 평면상에서 실시간으로 감지할 수 있는 시스템을 개발하였다. 본 시스템의 개발 목표를 빠른 이미지프로세싱 및 인터페이싱을 위한 하드웨어 구성과 효과적인 C 프로그래밍에 두었다. 개발된 시스템을, 2 자유도 스카라로봇의 말단장치에, 구면진자를 설치한 이차원 구면진자의 잔류진동억제 제어에 적용하여, 그 효용성을 입증하였다. Recently, a spherical pendulum attached to an end-effector of a robot manipulator has been frequently used for a test bed of residual vibration suppression control in a multi-dimensional motion. However, there was no automatic tracking system to detect the current bob position on-line, and there was inconvenience to not be able to store the bob position in real time and plot the trajectory. In this study, we developed a two-dimensional, real-time bob-detecting system using a digital USB camera, of which the key is hardware component design and software C programming for fast image processing and interfacing. The developed system was applied to residual vibration suppression control of a two-dimensional spherical pendulum that is attached at the end-effector of a two degree-of-freedom SCARA robot, and the effectiveness of the developed system has been demonstrated.