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물리학

음의 전기용량 (negative capacitance) 가정 강유전체 측정 ( Ferroelectric measurement ) Ferroelectricity (강유전체) 커패시터(Capacitor) _ Insulator (절연체) 참고논문 https://doi.org/10.1038/nmat4148 https://doi.org/10.1063/1.4937544 https://doi.org/10.1063/5.0032954 https://doi.org/10.1063/1.5030072 https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.7b04008 응용 negatice capacitor FET (NCFET) ↑파란 박스의 글자를 클릭하시면 가정과 응용으로 넘어 가실 수 있습니다!! 커패시터(Capacitor) _ Insulator (.. 더보기
강유전체 측정 ( Ferroelectric measurement ) 가정 Ferroelectricity (강유전체) 요약 응용 ↑파란 박스의 글자를 클릭하시면 가정과 응용으로 넘어 가실 수 있습니다!! 요즘 엄청나게 급 부상하고 있는 강유전체(Ferroelectric) 물질을 어떻게 측정하는지 살펴보겠습니다. 익히 알려진 강유전체 물질이 아닌, 박막 형태, 유기물 형태의 강유전체를 측정하는 방법으로 준비물은 Function Generator와 Osciloscope만 있으면 됩니다. Qiu et al. J. Appl. Phys. 113, 224106 (2013)이라는 논문의 그래프와 식을 차용하자면 박막 강유전체 물질은 Polarization되어있는 것 뿐 아니라, 각종 Defect에 의한 Conducting한 부분과, 온전히 Capacitor인 부분이 있을 것입니다. 전.. 더보기
Polariton 정의상 가정 Dielectric (유전체) _ plasmon 내용상 가정 공식 $$\epsilon =\epsilon _\infty+\frac{\Omega_p^2}{\omega_{To}^2-\omega^2},~~\Omega^2_p=\epsilon _\infty (\omega_{Lo}^2-\omega^2_{To})$$ 단위 응용 ↑파란 박스의 글자를 클릭하시면 가정과 응용으로 넘어 가실 수 있습니다!! polariton이라는 개념은 phonon과 photon을 합친 개념입니다. 먼저 위의 그림은 빛의 방향 K와 전기장의 방향이 수직인 TO phonon mode를 나타낸 그림입니다. 수직하기 때문에 다음이 성립합니다. $$\vec K \cdot \vec E=\vec \nabla \cdot \vec E =0$$.. 더보기
Ferroelectricity (강유전체) 정의상 가정 격자(lattice) 분극 _ 이온분극, 배향분극 ( 쌍극자분극 ), 계면분극 Dielectric (유전체) _ plasmon Polariton 내용상 가정 공식 $$I=A\frac{dP}{dt}$$ 단위 응용 ↑파란 박스의 글자를 클릭하시면 가정과 응용으로 넘어 가실 수 있습니다!! 강유전체, 즉 Ferroelecticity는 외부 전계없이도 영원히 분극되어있는 물질입니다. 다시말해 전계 source라도 봐도 괜찮겠네요. 이는 전적으로 물질의 결정구조에 의해 나타납니다. 즉 축이 한개밖에 없는 재료일떄 한방향으로만 분극 현상이 발생할 수 있습니다. 다시말해 point group 32개에서 중간점 대칭인 12개를 빼면 20개가 남는데, 이들을 압전성 구조라 하고 이중 자발 분극이 생기는 10.. 더보기
초전도체 (superconductivity)_BCS model, Cooper pair, Josephson tunneling 정의상 가정 Nearly free electron model_밴드갭(band gap) Energy Band(에너지 밴드)_Tight Binding Model 시간 독립적 슈뢰딩거 방정식(TIme-independent Srödinger equation) 내용상 가정 flux 각 초전도체의전하의 갯수는 초전도체면 거의 같다고 가정할 수 있다. 공식 $$kT_c\sim \hbar \omega _D e^{-1/\lambda}$$ 단위 응용 ↑파란 박스의 글자를 클릭하시면 가정과 응용으로 넘어 가실 수 있습니다!! 초전도체는 말그대로 저항이 0인 물질입니다. 아쉽게도 저항이 0이되려면 굉장히 낮은 온도라는 조건이 붙게되는데, 많은 연구자들이, 이들이 상온에서 동작시키기 위해 열심히 동작 온도를 높이다가 현재는 거.. 더보기
Energy Band(에너지 밴드)_Tight Binding Model 정의상 가정 Nearly free electron model_밴드갭(band gap) 내용상 가정 공식 단위 응용 de Haas-van Alphen effect (dHvA, fermi level-magnetic field interaction)_ Landau level ↑파란 박스의 글자를 클릭하시면 가정과 응용으로 넘어 가실 수 있습니다!! 앞선 Nearly free electron model_밴드갭(band gap)에서 energy band가 어떻게 생기는지 포스팅 하였습니다. 본 포스팅에서는 이들을 이용하여 실재 물질을 설명하는 energy band의 상황별 model에 대해 살펴보겠습니다. 크게 Empty lattice approximation과 Tight Binding model, Orthogo.. 더보기
Effective Mass(유효질량) 정의상 가정 free particle velocity_group velocity 내용상 가정 공식 $$\frac{\hbar ^2}{\frac{d^2\epsilon_k}{dk^2}}$$ 단위 kg 응용 ↑파란 박스의 글자를 클릭하시면 가정과 응용으로 넘어 가실 수 있습니다!! 유효질량의 개념은 Group Velocity에서 나옵니다. $$V_g=\frac {dw}{dk}=\frac {1}{\hbar} \frac{d\varepsilon_k}{dk}$$ $$\epsilon_k=\hbar w$$ 여기서 이 속도를 시간에 미분한 것과 이 system에 작용하는 외력과 운동량을 연관 지일 수 있는데, 외력은 $$\vec {F}_{ext}=\hbar \frac{d\vec{k}}{dt}\rightarrow \vec {.. 더보기
토크(torque) 정의상 가정 내용상 가정 공식 $$T=rFsin\theta=F\times d$$ 단위 응용 spin orbit torque(SOT) 스핀세차운동토크(spin precession torque) [특집] spin torque : field like torque VS damping like torque spin-transfer torque (STT) ↑파란 박스의 글자를 클릭하시면 가정과 응용으로 넘어 가실 수 있습니다!! 사실 torque의 기본적인 내용은 고전역학에서 나온개념이지만, 최근 전자의 스핀에 활발하게 쓰입니다 토크T는 어떤 축에 대하여 물체를 회전시키고자 하는 힘의 "능률"입니다. r을 회전축과 F의 작용점 사이의 거리라 하고 d를 회전축과 F의 작용선(벡터의 방향을 연장한 선) 사이의 수직거리.. 더보기