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고충격 가속도센서용 고분자 기반 기계식 저역통과필터의 성능 예측
송세환,장준용,이유림,조한성,윤상희,Sehwan Song,Junyong Jang,Youlim Lee,Hanseong Jo,Sang-Hee Yoon 한국군사과학기술학회 2023 한국군사과학기술학회지 Vol.26 No.3
A polymer-based mechanical low-pass filter(m-LPF) for high-g accelerometers makes it possible to remove high-frequency transient noises from acceleration signals, thus ensuring repeatable and reliable measurement on high-g acceleration. We establish a prediction model for performance of m-LPF by combining a fundamental vibration model with the fractional derivative standard linear solid(FD SLS) model describing the storage modulus and loss modulus of polymers. Here, the FD SLS model is modified to consider the effect of m-LPF shape factor (i.e., thickness) on storage modulus and loss modulus. The prediction accuracy is verified by comparing the displacement transmissibility(or cut-off frequency) estimated using our model with that measured from 3 kinds of polymers(polysulfide rubber(PSR), silicone rubber(SR), and polydimethylsiloxane(PDMS)). Our findings will contribute a significant growth of m-LPF for high-g accelerometers.
후열처리 온도에 따른 Co 박막의 구조 및 자성 특성 변화
박강진,손영준,송세환,이지성,한승훈,주태성,이두용,김송길,박성균 한국물리학회 2024 새물리 Vol.74 No.2
본 연구에서는, flash evaporation 방법으로 Al2O3 (0001) 기판위에 상온 강자성체인 Co 박막을 얇게 증착하고 다양한 후열처리 온도 (800–1000 ◦C)에 따라 dewetting 을 통해 형성된 Co islands 들의 구조적, 자기적 특성을 고찰하였다. 그 결과, 제작된 Co 입자들은 장축의 길이가 높이보다 4 배 이상 큰 타원체 형상을 띄었고, 후열처리 온도가 증가함에 따라 Co 입자의 결정성이 향상되었다. Co 입자들은 FCC 구조 Co (111) 방향으로 성장하였음을 X-선 회절 측정을 통해 확인하였다. 자성특성 측정을 통해 Co 입자의 자기적 특성을 분석한 결과, Co 입자의 in-plane 방향의 포화 자화값은 입자의 크기에 비례하고 보자력은 입자 크기에 반비례하는 것을 확인하였다. 하지만 out-of-plane 방향의 경우, 포화 자화값은 입자의 크기에 비례하지만, 보자력은 열처리 온도와 결정성에 비례하는 것으로 확인된다. 또한, 후열처리 온도가 높아짐에 따라 Co 입자의 in-plane 방향의 자화율이 작아지는 특성을 나타내지만, out-of-plane 방향의 자화율의 변화는 없었다. 이러한 자성 특성의 특이한 측정 방향별 특성변화는 Co 박막의 결정 자기 이방성의 영향을 받은 것으로 추정된다. This study deposited a cobalt (Co) film on the Al2O3(0001) substrate by a flash evaporation method to examine the structural and magnetic property variations depending on the various post-annealing temperatures. Co-film formed islands during annealing due to the surface energy mismatch between the metallic film and the insulating substrate. As a result, the post-annealed Co particles formed an ellipsoid shape with improved crystallinity as temperature increased. Structural analysis confirmed that the Co particles grew in the Co(111)-oriented FCC structure. Interestingly, there are different annealing-temperature-dependent characteristics of magnetic properties depending on the magnetic field direction due to the competing nature between the crystalline and shape anisotropy of the aggregated Co particles.
Surface chemistry modification in ITO films induced by Sn2þ ionic state variation
김지웅,이두용,송세환,조삼연,배종성,김완연,윤부현,김양도,이정수,부상돈,박성균 한국물리학회 2017 Current Applied Physics Vol.17 No.11
In this study, the surface-chemistry-dependent hydrophobicity and antibacterial properties of ITO films were examined. After annealing of the films, their surface root-mean-square roughness increased and remained the same regardless of the annealing environment. However, depending on the annealing environment (O2, N2, Ar, or vacuum), the contact angle increased with increasing Sn2þ contents in the films. Furthermore, the antibacterial effect of the annealed films decreased regardless of the annealing environment. The depth-dependent chemical state determined by X-ray photoelectron spectroscopy showed an increase in the Sn content at the surfaces of all films. In particular, the as-grown film exhibited the highest Sn content at the surface and also the strongest antibacterial effect.
증착온도에 따른 Cobalt 박막의 구조 및 자성 특성 연구
이공인,주태성,양서진,송세환,김지웅,박성균,김은영 한국물리학회 2019 새물리 Vol.69 No.11
DC 마그네트론 스퍼터링 방법을 이용하여 Al2O3(0001) 기판 위에 증착 온도 (RT, 100, 200, 300, 400, 500, 600◦C)에 따라 Co 박막을 제작하였다. 200◦C 이상에서 증착된 박막은 X-선 회절 측정 (!/2 측정) 으로부터 결정성을 확인할 수 있었다. 또한, 증착 온도가 증가함에 따라 향상된 결정성으로 인한mosaicity의 감소도 !-rocking 측정으로부터 확인할 수 있었다. 하지만, 성장된 결정면으로부터 hcp- 또는 fcc-Co상을 명확하게 구별하기 어려웠다. 자기-광학 Kerr 효과를 이용한 면 방향 자화 측정으로부터높은 결정성을 갖는 박막은 보자력의 이방성을 가지는 것을 확인하였다. 반면, 포화자화값은 증착온도가증가할수록 증가하였다. 따라서 포화자화값 증가는 결정성 향상과 상관관계가 높은 것으로 여겨진다. A series of Co films deposited on Al2O3(0001) substrates by using DC magnetron sputtering at various deposition temperatures. For the films deposited at temperatures above 200◦C, the crystallinity was observed from X-ray diffraction measurements even though distinguishing between the hcp and the fcc structures was difficult. The surface roughness increased while the crystallinity improved as the deposition temperature was increased. The rocking scan also revealed improved mosaicity as the deposition temperature was increased. In-plane magnetization measurements using magneto-optic Kerr effects exhibited the unusual anisotropic behaviors of the coercivity for the films with high crystallinity. However, the saturation magnetization increased with increasing deposition temperature, indicating that the saturation magnetization was closely correlated with the crystallinity of the film.