초록 ▼

○ NEMS/MEMS resonator 디자인 및 제작
- 다양한 두께의 SiNx 기판을 이용하여, 다양한 크기의 NEMS resonator를 제작하고 이를 상온 및 저온에서 측정
- 실험을 통해 얻은 최적화 설계조건을 이용하여 Few Layer Graphene 기판을 설치한 resonator 완성
- Resonator의 질량 측정 감도 등을 여러 다양한 조건에서 측정하여 실제 양자 유체 연구에 적용할 수 있도록 점검
- 현재 simulation상 최적화 조건을 찾았으며, positive feedback 실험을

○ NEMS/MEMS resonator 디자인 및 제작
- 다양한 두께의 SiNx 기판을 이용하여, 다양한 크기의 NEMS resonator를 제작하고 이를 상온 및 저온에서 측정
- 실험을 통해 얻은 최적화 설계조건을 이용하여 Few Layer Graphene 기판을 설치한 resonator 완성
- Resonator의 질량 측정 감도 등을 여러 다양한 조건에서 측정하여 실제 양자 유체 연구에 적용할 수 있도록 점검
- 현재 simulation상 최적화 조건을 찾았으며, positive feedback 실험을 통해 이를 개선할 것임, 제작과정에서 생길 수 있는 여러 가지 다양한 변수를 다차원적으로 접근해서 해결할 계획

○ Microwave Cavity Resonator 제작
- Cavity와 Resonator 간섭모드 최적화; 두 시스템 사이의 간섭 세기에 따라서 공진 주파수의 변화, cavity의 전자기적 Q, 주변 환경 등과 결합강도가 어떻게 변할지 시뮬레이션을 통해 연구.
Cavity는 알루미늄 재질로 구성하여 표면 저항에 의한 분산을 고려하였고, Resonator가 놓일 위치를 조정하여 TE011 mode와 상호작용 coupling strength를 조정.
- 실험에 사용할 Cavity는 research grade의 99.999%이상의 순도를 가지는 알루미늄 또는 나이오 븀 Cavity를 이용할 계획. 먼저 상대적으로 기계가공이 쉽고 제작이 편리한 공작용 알루미늄을 이용하여 최적화 진행중.

○ Low Temperature Measurement system 구축
- 저온 실험용 semi rigid microwave cable 설치, 각각의 저온 stage에 heat sink 설치, 저온 HEMT 증폭기 설치, Mixing Chamber에 Cavity 설치용 platform제작 완료.
- Cryo-free system에서 이 측정 장치를 재현할 수 있도록 병렬적 구성 작업 계획
- 저온 EMI (Electro-Magnetic-wave Insulation) 장치 설계 및 제작을 통해 양자 hybrid 시스템 구성 완료.

(출처 : 보고서 초록)

Abstract ▼

Two dimensional ⁴He system was constructed by adsorbing 4He atoms on a graphite substrate. Characteristics of 2d ⁴He system can be tuned dramatically by modifying the ratio of exchange interaction /localization potentials with increasing the film thickness, which allows the sys

Two dimensional ⁴He system was constructed by adsorbing 4He atoms on a graphite substrate. Characteristics of 2d ⁴He system can be tuned dramatically by modifying the ratio of exchange interaction /localization potentials with increasing the film thickness, which allows the system to be a golden test bed of Bose-Hubbard Hamiltonian. Novel phenomena such as a registered solid phase with zero-point vacancies, leading to the existence of supersolid, can be investigated with in this framework. However, the realization of this system was extremely challenging since the achievement of a flat two dimensional system used in the flow experiments is not trivial. Typical characteristic size of two dimensional flat surface of graphite is much less than tens of μ㎡ and it is impossible to connect this small grains together to construct sufficiently large enough surface suitable for hydrodynamic experiments. To resolve the problems, we propose to use a NEMS resonator of which the torsion bob attaches few layer graphene on. Despite small surface area available the extremely small background rotational moment improve the measurement sensitivity high enough to measure the mass decoupling of helium as well as the mass loading. This system allows us to study hydrodynamics of two dimensional quantum solid and characterize the flow properties with the frequency analysis

(출처 : SUMMARY)

목차 Contents

• 표지 ... 1제 출 문 ... 2보고서 초록 ... 3요 약 문 ... 4SUMMARY ... 5CONTENTS ... 6목차 ... 7제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 8제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 10제 3 장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 11 1절 나노 전자 기계적 이중 주파수 발진기 제작 ... 11 2절 이차원 양자 시스템의 구축 ... 12 3절 연구 추진 전략 및 방법 ... 14 4절 실험 내용 및 결과 ... 15 5절 중요 연구변경 사항 ... 18 6절 향후 추진계획 ... 21제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 22제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 22제 6 장 참고문헌 ... 23끝페이지 ... 24