기억

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불을 피우면 나오는 기체는 이산화탄소 아닌가?

이탄화탄소 분자량 44이고

질소기체 분자량 28 산소 32이면  가라앉아야하는데

무언가를 태우면 왜 올라갈까 ?

다른기체가 무거워서 공기 밀도가 더 높은걸까 ?

태우면서 생긴 가스가 순간적으로는 너무 뜨거워서 밀도가 낮나 ?

그래도 그러면 나중에는 가라앉아야하는데

밀도차이가 너무 작게 차이가 나서?? 

1. 탄소나노튜브 2. 그래핀 3. 2D TMDC 4. 박막

알아야할것:

1정의

2구조(크기,두께,격자구조) ,종류 , 종류별 특성

3특성(기계적 전기적 광학적) , 특성이 바뀌는 이유

4합성방법 (물리적,화학적 bottom up ,top bottom) -방법별 특성,장단점

5활용 (특성과 연관시켜, 활용기기까지)

탄소나노튜브 

ㅇ

그래핀

ㅇ

2D TMDC

ㅇ

박막

ㅇ

반자성 – 초반자성 – 상자성 – 초상자성 – 강자성 – 반강자성 – 준강자성  - (메타자성 – 스핀 글라스– 스핀 아이스 잘모르겠다)

출처 위키피디아

반자성

반자성(反磁性, diamagnetism)은 자기장에 대해 물질의 약한 반발력이다. 그것은 자성의 형태로 외부자기장이 인가되어있을 때만 확인되는 것이다. 모든 물질은 인가된 자기장에 대해 반자성 응답을 보인다. 사실 반자성은 매우 일반적인 현상이다. 왜냐하면 모든 물질이 전자를 가지고 있기 때문이다. 모든 물질은 항상 약한 반자성을 띄지만 다른자성(강자성,상자성등)때문에 드러나지 않는다. 그래서 특정한 물질에서만 반자성 효과가 나타난다. 반자성 물질은 외부 자기장의 반대 자기장을 형성한다. 반자성은 모든 물질에 작용하는 양자역학적인 효과이며 반자성을 띄는 물질을 반자성체라고 한다. 반자성체에는 물, 수은, 에탄올, 비스무트, 구리, 금, 은 등이 있다. 강자성체와는 다르게 반자성체는 영구자석이 아니다. 반자성체는 투자율이 0보다 작다. 대부분 물질의 반자성은 작은 효과이다. 그러나 초전도체는 자기장을 완전히 밀어낸다.

반자성체는 자기장내에서 안정된 균형을 지니며 전력 소비 없이 공중부양될 수 있다. 언쇼 정리는 정자기 부양의 가능성을 제외하는 것처럼 보인다. 그러나 언쇼의 정리는 단지 강자성체와 같은 영구 모멘트을 지닌 물체에만 적용된다. 그 자기 에너지는 m·B로 주어진다. 강자성체는 장의 극대에 끌린다. 그것은 자유공간에서는 존재하지 않는다. 반자성은 자기장의 유도된 형태이다. 그리하여 자기 모멘트는 인가된 자기장 B에 비례한다. 이것은 반자성체의 자기에너지가 B에 비례한다는 의미이다. 반자성체는 또 자기장의 극소에도 끌린다. 그리고 자유 공간에 최소점이 있을 수 있다. (사실 ).

열분해 흑연(pyrolitic graphite)의 얇은 판이 대개 강한 반자성 물질이며 희토류 영구 자석과 같은 자석의 자기장내에 안정적으로 부유하게 할 수 있다. 이것은 상온에서 모든 성분으로 될 수 있다. 반자성의 유효한 전시를 할 수 있다.

초반자성

초반자성 (또는 완전 반자성, 영어: Meissner effect)은 저온에서 특정 물질에서 발생하는 현상이다. 자기 투자율이 전무한 (즉 자기 투자율 = −1) 그리고 내부 자기장을 축출하는 특징을 지닌다. 초반자성은 초전도의 특색이다. 그것은 1933년에 월터 마이스너에 로버트 오센펠트에 의해 확인되었다. (마이스너 효과).

초반자성은 물질의 초전도가 위상 천이의 단계임을 확증한다. 초전도 자기 부상은 초반자성으로 인한 것인데, 그것은 자석이 부유하여 떠나는 것을 막는다.

프리츠 런던과 하인쯔 런던은 자기 플럭스가 전기적 스크리닝 전류에 의해 유발된다는 이론을 개발하였다. 스크린닝 전류는 초전도체 표면에서 흐르며 초전도체내부에 외부에서 인가된 장을 정확하게 소거한다. 이들 스크리닝 전류들은 초전도체가 자기장이 있는 곳으로 옮겨지면 항상 발생한다. 이것은 초전도체가 전기저항이 0이라는 사실에서 알 수 있다. 그리하여 에디 전류는 자기장내부의 물질의 움직임에 의해 유발되어 붕괴하지 않는다. 프리츠는 1935년 왕립 학회에서 열역학적 상태는 단일한 파동함수로 기술할 수 있다고 주장하였다.

상자성

상자성(常磁性, paramagnetism)은 외부의 자기장이 있으면 자기적 성질을 가지만, 외부의 자기장이 사라지면 다시 자기적 성질을 잃는 현상이다. 이는 자기장이 다시 사라져도 자성이하 다른 현상이다. 즉, 상자성을 띠는 물질은기 투자율]]이 1보의 자화율을 가진다. 외부 자질 내의 [[자기 들이 일시적으로 재배치되므발생한 인력은 장의 세기가 약할 때는 선형이다. 그것은 전형적으로 효과를 검출하기 위해 민감한 분석적 균형을 . 강과는 다르게, 상자성은 외부에서 인가된 자기장의 부재시에 임의의 자계를 지니지 않는다. 왜냐하면 열직임에는 스핀이 임의적으로 배향되게 유발하기리하여 전체 자기장은된 자기장이 제 0으로 지라도 단지 작은 자화만이 생기는데 그것은 전체 입자들 중 극소수의 스핀들만이 자기장에 의해 정다.

이 분율은 자기장의 세기에 비례하고 이것은 자기장 세기와 자화도의 선형의 의존성을 설명해 준다. 강자성체에 작용하는 인력은 비선형이고 더욱 강하다. 냉장고 문 등에 쓰인다.

강자성

강자성(强磁性, 영어: ferromagnetism)이란 외부 자기장이 없는 상태에서도 자화되는 물질의 자기적 성질을 말한다. 물리학에서는 자성을 여러가지 종류로 분류한다. 그 중에서도 강자성은 가장 세기가 센 종류이다. 강자성을 띈 물체는 유일하게 느낄 수 있을 정도로 강한 힘을 만들 수 있다. 상자성 또는 반자성을 띄는 다른 물질의 경우 자기장에 의해 반응을 하긴 하지만, 그 힘은 매우 약하여 민감한 실험 장비에 의해서만 측정될 수 있을 정도이다. 강자성은 물질 내의 전자들의 스핀과 궤도 각운동량에 따른 자기모멘트가 서로 영향을 미치는 상호작용에서 기인한다. 따라서 강자성을 띈 물체라도 그 물질의 퀴리온도에 다다르게 되면 강자성이 사라지게 된다. 또한 강자성물질임에도 불구하고 자성이 겉으로 나타나지 않는 경우도 있는데, 이는 내부에 자기 구역이 생겨서 각각의 구역은 강자성을 띄지만 구역마다 자기모멘트가 서로 다른 방향으로 정렬되어서 전체적으로 상쇄되기 때문이다.

강자성을 띈 물체가 일상 생활에서 사용되는 예로는 메모 등을 붙이는 데 이용되는 냉장고의 자석이 있다. 이는 자석과 강자성체 사이의 인력을 이용한 것이다. 단원자 강자성체로는 철, 니켈, 코발트 등이 있으며, 산화철·산화크롬·페라이트 등 금속 산화물도 강자성을 지닐 수 있다. 주로 합금 상태의 강자성이 영구자석으로 사용된다.

반강자성

반강자성(영어: antiferromagnetism)은 전자의 스핀이 인접한 스핀과 균일하게 반대로 정렬하여 순 자성이 없는 상태이다. 일반적으로 반강자성 물질은 저온에서 반강자성을 보인다. 그리고 특정 온도위에서 특성이 사라지며 무질서하게 된다. 이 전이 온도를 루이 네엘의 이름을 따 네엘 온도(Néel temperature)라고 한다. 네엘 온도보다 더 높은 온도에서는 반강자성체는 상자성을 띤다.

저온에서의 반강자성의 거동은 반자성의 특성을 보이며 때로는 물리적으로 관찰 가능한 많은 특성이 강자성을 나타낸다.

투자율은 온도가 하락함에 따라 최대를 지나간다.

준강자성

준강자성(準强慈性, ferrimagnetism) 재료는 반강자성에서처럼 다른 하부 격자에서 원자의 자기 모멘트가 반대로 되는 성질을 보인다. 그러나 준강자성에서는 반대 모멘트가 상쇄되지 않아 자발적인 자성이 남는다. 준강자성은 하부 격자가 다른 물질 또는 이온으로 구성될 때 일어난다. (예를 들면 Fe²⁺ 와 Fe³⁺).

초상자성

초상자성(superparamagnetism) 재료는  위키 문서에 없다 ㅜㅜ

1.열용량과 비열

열용량 (Heat Capacity, Cp Cv )

비열 (Specific heat, Q=열용량/원자량)

물질의 온도를 올리기 위해 필요한 열량 계산 Q=(비열)×(질량)×(ΔT)

예) 무게250g 텅스텐 625도 올리기

Q=(0.032cal/gK)×(250g)×(625)=5000cal

열용량과 비열 모두 재료의 조직에는 크게좌우되지않는다. 따라서  전위밀도나 결정립도 , 공공의 변화는 거의 영향을 미치지 않는다. 비열에 있어서 가장 중요한 인자는 격자진동, 즉 포논이다.

결자구조의 변화 혹은 자기적 성질이 변화하는 온도에서 열용량은 크게 변화한다. (철 BCC->FCC 760˚)

2.열팽창

선형 열팽창계수 (linear thermal expansion coefficient)

열팽창계수 (TEC,CTE coefficient of thermal expansion ,α)

α= ΔL / Lo × (ΔT)  =  ε / (ΔT)

부피열팽창계수 (ε)

- 재료가 등방성이라면 ε=3α

열전도도(thermal conductivity k)

Q/A=k×ΔT/Δx

전달된열/주어진면적=열전도도×(dx의 거리만큼 떨어져있을때의) 온도구배

열전도도의 성질은 확산계수D 와 비슷하며, 미세구조에 민감한 특성이다.

확산계수D 가 질량전달에서 하는과과 동일한 역할을 열전도도k 가 열전달에서 하고 있다. 

열전도도와 전기전도도 사이의 관계식

 L( 로렌츠상수 ) =  k/σT (열전도도/전기전도도×온도)=5.5×10^-9(cal*ohm/s*K^2)

로렌츠상수는 대부분의 금속에서 제한된범위에서만성립한다. (?)

재료의 온도가 상승하게 되면 두가지 상쇄인자가 열전도도에 영향을 미친다. 고온에서는 전자의 에너지가 증가하여 더 많은 '운반자'가 생성되고 격자진동도 증가한다. 이러한 효과들은 열전도도를 증가시킬것이다. 하지만 격자진동이 커지면 전자를 산란시켜 전자들의 이동도가 감소하며, 결국 열전도도는 감소한다. 이러한 복합효과로 인하여 금속들은 서로 매우 다른 열전도양상을 보인다. 철의경우 초기에는 온도의 증가에 따라 (전자의 낮은 이동도 때문에 ) 열전도도가 감소하지만, 이후에는 (더욱 증가된 격자진동에의해) 열전도도가 조금씩 증가한다. 알루미늄의 경우에는 가열하면 열전도도가 계속 감소한다. 백금은 계속 증가한다.

열전도도- 운반자, 격자진동

-격자진동(lattice vibration) ,포논(phonon) ,탄성파(elastic wave)

금속의 열전도도는 격자결함,미세조직,가공공정에 의해서도 좌우된다.

냉간가공된금속,고용강화처리된금속,2상합금 등은 결함이 없는 금속에 비해 낮은 열전도도를 보이는 '경향'이 있다.

4.열충격 (thermal shock)

취성재료의 파괴를 일으키는 응력은 기계적으로 뿐만 아니라 열적으로도 유도될 수 있다. 어떤 기계부품이 급히 냉각되면 온도편차가 생기면, 이 편차에 의해 부위별 수축량이 서로 달라지게 된다.  *관련 찾아볼개념* 금속의 열처리-퀜칭(Quenching) 

그래서 잔류 인장응력이 충분히 커지면, 금(crack)이 확산되면서 파괴를 일으킬 수 있다. 반대로 재료가 급히 가열될 경우에도 이와 비슷한 현상이 일어날 수 있다. 이러한 갑작스런 열 변화에 의한 응력으로 야기되는 재료의 파괴를 열충격(thermal shock) 이라고 한다. 열충격은 다음과 같은 몇가지 인자의 영향을 받는다.

1.열팽창계수

2.열전도도

3.탄성계수

4.파괴응력

5.상변태

열충격에 대한 저항력 측정 방법 - 

구서동 아카데미 피부과의원 선탠하는것같았음 무서움

롯데약국에서 할아버지 지갑에서 만원떨어졌을때 어느 여자분이

만원떨어졌다고 주워서드리는모습. 정말 마음이 따스해졌다.

그 분 얼굴이라도 보고갈걸 아쉽다.

궁금

단위

1A=1C/1s

1F=1C/1V

1V=1J/1C

1 T = 1 Wb·m−2 =10000G(가우스)

패럿[ farad , F] - 전기용량단위로 기호는 F이며, 1F은 1C의 전하를 주었을 때 전위가 1V가 되는 전기용량을 말한다

웨버 [weber ,Wb] -자기력선속의 단위로 기호는 Wb이고, 자기력선속밀도가 1만G인 균일한 자기장에 수직인 1m2의 평면을 통과하는 자기력선속을 1Wb로 정한다

E=hv=hc/λ (단위)

E = (eV) = [(1.6*10^-19C) * V] = C*V=J (볼트 정의 1V=1J / 1C =>1J= 1V*1C)

h*v = (J*s) * (1/s) = J

hc/λ =[ J*s ] *[ m/s ] / [ m ] = J

19장 전기재료

Valence Band / Conduction Band

Electrostriction(전기 일그러짐) electric fieldI(전기장을 가하면)->polarization(분극이 발생하고)->이온과 전자구름이 dispaced-> material에서 mechanical strain발생

Piezoelectricity(피에조 전기-압전기) -물질이 응력을 받으면 voltage를 develop [direct piezo-]

Pyroelectricity(파이로 전기)-물질의 온도변화->dielectric polarization->charge발생

Ferroelectricity(강유전성)-

1.어떤 종의 결정에서는 유전율이 온도가 저하함에 따라 증대하고, 어떤 임계온도에서 발산하여 상전이를 일으키고, 저온상에서 자발적인 전하의 편기(유전분극)가 발생하는 경우가 있다. 이런 성질을 강유전성이라 한다. 분극의 크기는 가해진 압력에 의존하므로 압력(음향이나 전위 등)과 전기신호를 변환하는 소자로 이용된다.

2.자발적인 전기분극을 가지고 그 자발분극 벡터의 방향이 외부에서의 전장으로 인해 반전될 수 있는 결정을 말한다. 일반적으로 강유전체는 전이점 이상에서 자발분극을 잃는다. 응용범위는 넓어 콘덴서, 압전소자, 트랜스듀서, 광학소자, 적외검출기 등에 이용되고 있다.

반도체(Semiconductor)->진성반도체, 불순물반도체(impurity semiconductor)

1.진성반도체(intrinsic semiconductor)

게르마늄(Ge)이나 실리콘(Si)의 결정(結晶)처럼 4개의 가전자(價電子)로 공유 결합하고 있는 반도체

2.불순물반도체(extrinsic semiconductor)

진성 반도체에 미량의 불순물을 혼입하여 만든 반도체. 불순물에는 5가의 원소인 도너나 3가의 원소인 억셉터가 사용된다. 전자를 n형 반도체, 후자를 p형 반도체라 한다.

다이오드(diode) -전류를 한 방향으로만 흐르게 하고, 그 역방향으로 흐르지 못하게 하는 성질을 가진 반도체 소자(semiconductor device)의 명칭

트랜지스터 - 전달(transfer)과 저항(resistor)의 합성 ,입력 신호의 변화를 출력 저항의 변화로 전달하여 신호를 증폭하는 장치

- 규소나 저마늄(게르마늄)으로 만들어진 반도체를 세 겹으로 접합하여 만든 전자회로 구성요소이며 전류나 전압흐름을 조절하여 증폭, 스위치 역할을 한다. 가볍고 소비전력이 적어 진공관을 대체하여 대부분의 전자회로에 사용되며 이를 고밀도로 집적한 집적회로가 있다. 접합형 트랜지스터와 전기장 효과 트랜지스터로 구분한다

종류 1.양극성 트랜지스터(BJT-pnp npn) 2.단극형 트랜지스터 (unmipolar transistor)

BJT 양극성 접합 트랜지스터 [bipolar junction transistor]

기본적으로 2개의 p-n 접합의 결합으로 구성되고, n 또는 p 영역이 2개의 p-n 접합에 공통되는 p-n-p형의 트랜지스터 또는 n-p-n형의 트랜지스터

LED (light emitting diode)

발광다이오드(LED)란 갈륨비소 등의 화합물에 전류를 흘려 빛을 발산하는 반도체소자로, m 반도체의 p-n 접합구조를 이용하여 소수캐리어(전자 또는 정공)를 주입하고 이들의 재결합에 의하여 발광시킨다.

전기에너지를 빛에너지로 전환하는 효율이 높기 때문에 최고 90%까지 에너지를 절감할 수 있어, 에너지 효율이 5% 정도밖에 되지 않는 백열등ㆍ형광등을 대체할 수 있는 차세대 광원으로 주목되고 있다. LED는 아래 위에 전극을 붙인 전도물질에 전류가 통과하면 전자와 정공이라고 불리는 플러스 전하입자가 이 전극 중앙에서 결합해 빛의 광자를 발산하는 구조로 이루어져 있는데, 이 물질의 특성에 따라 빛의 색깔이 달라진다.

태양전지(Solar Cell) - 태양 에너지를 곧바로 전기에너지로 변환할(광기전력 효과) 때 사용되는 장치.

절연체(Insulator) -전기나 열을 전하지 않는 물질. 부도체(不導體)라고도 한다. 실제로는 전기 전도도나 열 전도도가 아주 작은 것을 가리킨다. 유리, 에보나이트, 다이아몬드, 고무 등은 전기적 부도체이며, 솜, 석면, 재 등은 열적 부도체이다. 이들 물질은 열이나 전기가 빠져나가는 것을 막는 데 쓰이기도 하기 때문에, 절연체라고 한다

유전체 [dielectric substance] - 정전기장을 가할 때 전기편극은 생기지만 직류전류는 생기지 않게 하는 물질이다. 이는 전기장 속에 놓인 유전체 내부에서 무극성분자나 유극성분자 모두 전기쌍극자모멘트를 형성하여 주위의 전기장을 일정량 상쇄시키기 때문이다.

유전율(permittivity, ε) - 외부 전기장을 유전체에 가하면 유전분극 현상이 일어나 가해진 외부 전기장에 반대방향으로 분극에 의한 전기장이 생긴다. 결과 유전체내 전기장 세기가 작아진다. 이때 작아진 비율이 유전율이다

분극[ polarization ]

자기력선속밀도 [magnetic flux density] 단위 면적을 수직으로 지나는 자기력선의 수. 줄여서 자속밀도라고도 하며, 자기장의 크기를 나타내는데 사용한다. 단위는 가우스(G) 또는 테슬라(T)를 사용한다.

20장 자성재료

자기장 (magnetic field) -자석이나 전류, 변화하는 전기장 등의 주위에 자기력이 작용하는 공간으로, 자계(磁界) 또는 자장(磁場)이라고도 한다.

자기력 -

자기력선 -

자기선속밀도 -

전기장 -

자기력 -

electric motor - 전기에너지->운동에너지

generator - 운동에너지->전기에너지

변압기 (transformer) -상호 유도 원리를 이용하여 교류 전압을 더 높이거나 낮추는 데 사용되는 기기이다

상호 유도 -한 코일의 전류 변화가 이웃한 코일에 유도 기전력을 발생시키는 현상

magnetic dipole N극-S극

자성체[magnetic substance] 자성을 지닌 물질. 즉 자기장 안에서 자화하는 물질이다.

강자성체는 원자의 자기모멘트가 정렬되어 있어 자성이 강한 자성체이고, 상자성체는 원자의 열진동으로 인해 자화가 무질서하게 일어난 자성체이다. 반자성체는 외부자기장과 반대방향으로 자화가 일어나는 자성체이다.

Magnetic matrial 4가지구분

1.Ferromagnetic materials (강자성재료) -Fe Ni Co

2.Ferrimagnetic materials (페리자성체, 준강자성체) 분말 재료 - 플로피디스크에 사용되는 분말형 페라이트

3.Diamagnetic materials 반자성체 (초전도체가 여기에 포함된다.)

자기장과 반대 방향으로 자화되는 물질

4.Paramagnetic Materials (상자성체)

반강자성(antiferromagnetism)

비투자율(relative permeability , μr) 물질의투자율/진공의 투자율 μr(＝μ/μ0)

비자성체는 μr은 1에 가까운값, 자성체는 1보다 아주크다.

투자율(magnetic permeability, μ) =B/H

자기장의 영향을 받아 자화할 때에 생기는 자기력선속밀도와 진공 중에서 나타나는 자기장 세기의 비를 말하며 '자기유도용량', '자기투과율'이라고도 한다.자기장의 영향을 받아 자화할 때에 생기는 자기력선속밀도(磁氣力線束密度)와 진공 중에서 나타나는 자기장 세기의 비를 말한다. 진공의 투자율(µ진공)은 매우 작은 값으로 거의 0에 가까우며, 공기의 투자율도 이와 근사하여 이 값을 사용한다. 투자율은 물질의 종류에 따라 정해진다. 철 등의 강자성체나 페리자성체 등에서는 극히 큰 값을 나타내며, 그 값은 자성체의 자기적인 이력(履歷)이나 자기장의 세기에 따라 변한다

헨리[H] -회로에 흐르는 전류의 크기가 매초 1A씩 변함에 따라 유도기전력 1V가 발생하면 회로의 인덕턴스가 1헨리(H)라고 한다

역기전력 [counter electromotive force] - 전기회로 내의 임피던스 양끝에서 흐르고 있는 전류와 반대방향으로 생기는 기전력.일반적으로 전기회로 내의 임피던스 양끝에는 흐르고 있는 전류와 반대 방향의 전위차(電位差)가 생긴다.

상호유도계수(mutual inductance) -유도기전력과 시간당 전류의 변화율 사이의 비례상수이다. 코일의 모양, 감은 수, 철심의 종류 등에 의해 정해진다. 상호 인덕턴스라고도 한다

인덕턴스 [inductance]-회로에 흐르는 전류의 변화에 의해 전자기유도로 생기는 역기전력의 비율을 나타내는 양으로 단위는 H(헨리)이다. 자속(磁束) 변화의 원인에 따라 자체인덕턴스와 상호인덕턴스로 나눈다.

임피던스 [impedance] - 교류회로에서 전류가 흐르기 어려운 정도를 나타낸다. 복소수로서 실수부분은 저항, 허수부분은 리액턴스를 의미하며, 크기뿐 아니라 위상도 함께 표현할 수 있는 벡터량이다. 단위는 SI 단위계로 옴(Ω)을 사용하며, 보통 기호 Z로 표시한다. 임피던스의 역수는 어드미턴스라고 한다.

리액턴스 [reactance] - 교류회로에서 저항은 임피던스(Z로 표기)로 나타낸다. 이 임피던스의 요소는 저항(R)과 리액턴스(X)이고 단위는 옴(Ω)을 사용한다. 리액턴스 역시 저항과 같이 전류의 흐름을 방해하는 역할을 하지만 교류일 경우만 나타나며 접속된 전압과 흐르는 전류의 위상이 서로 다르게 나타난다. 인덕터에 의한 리액턴스를 유도리액턴스라 하고, 축전기에 의한 리액턴스를 용량리액턴스라 한다.

어드미턴스 [admittance] - 교류회로에서 전류의 흐르기 쉬운 정도를 나타내는 것

임피던스의 역수(逆數)이며, 직류회로의 컨덕턴스에 해당한다. 회로 내의 직류저항 ·자기 인덕턴스 ·커패시턴스 등과 주파수에 의해서 그 값이 결정된다

커패시턴스 [capacitance] - 물체가 전하를 축적하는 능력을 나타내는 물리량. 전기 용량 또는 정전용량이라고도 한다. 예를 들면, 콘덴서의 양극에 음·양의 전하가 축적될 때, 그 전기량은 양극 간의 전위차에 비례한다. 그 비례계수가 전기용량이다. 단위로는 패럿(F)을 사용한다.

인덕터[inductor] - 전류의 변화량에 비례해 전압을 유도하는 도선을 감은 코일, 기호는 자기적인 결합을 뜻하는 링키지(linkage)의 머리글자를 따서 L로 표시한다

전류의 변화량에 비례해 전압을 유도함으로써 전류의 급격한 변화를 억제하는 기능을 한다. 이때 회로에 흐르고 있는 전류의 변화에 따라 전자기유도로 생기는 역기전력(逆起電力)의 비율, 또는 권선에 흐르는 시간의 변화량과 권선에 발생하는 기전력의 비를 인덕턴스라고 한다.

콘덴서=축전기=응축기[condenser,capacitor] - 두 도체판 사이에 두고 전압을 걸면 음극에는 (-)전하가, 양극에는 (+)전하가 같은 크기로 모인다. 이때 모이는 전하량은 전압에 비례한다. 축전기는 이런 원리를 이용하여 전자회로에서 전하를 충전하거나 방전하는 역할을 한다. 보통 2장의 서로 절연된 금속판 또는 도체판을 전극으로 하고 그 사이에 절연체 또는 유전체를 넣는다. 절연체로는 운모, 유리, 자기, 절연유, 종이, 공기 등이 이용된다

축전지[storage battert] - 양과 음의 전극판과 전해액으로 구성되어 있어, 화학작용에 의해 직류기전력을 생기게 하여 전원으로 사용할 수 있는 장치이다. 화학에너지와 전기에너지 사이의 전환이 일어날 수 있도록 만들어져있는데, 그 횟수가 1회에 한정되는 것은 1차전지, 여러 번 가능한 것은 2차전지이다.

자속 [magnetic flux]

자속밀도=자기력선속밀도

균일하게 자화된 재료에서의 단위 면적당의 자속. 자속의 방향과 수직인 단위 면적당 자속선의 수를 의미하며, 자계의 세기를 측정하는데 사용된다.단위(SI)는 테슬라(T：Tesla) 또는 웨버(㏝/㎡)를 사용한다. 자속밀도 B는 자계의 세기H , 투자율 μ와의 사이에B=μH의 관계가 있다.

기전력 [electromotive force]

유도전류[ induced current]

전자기유도 [electromagnetic induction]

철손 [core loss, iron loss]

시간적으로 변화하는 자화력에 의해서 발생하는 철심의 전력 손실로, 히스테리시스 손과 와전류 손으로 구성된다

맴돌이전류=와전류[eddy current] - 변압기에서 어떤지

맴돌이손실 [eddy current loss]

히스테리시스 [hysteresis]

히스테리시스 손실 [hysteresis loss,]

자화력 [magnetizing force ,H] -물체를 자화하는 자계의 세기로, 보통 H로 나타낸다.

자계=자기장,자장[magnetic field ] -자기장 중에서 자석의 부근에 자력이 활동하는 공간을 자계라고 하며, 자계의 세기 단위는 [AT/m]이다

자계의 성질을 명확히 하기 위하여 이용되는 가상선을 자력선이라고 부른다. 자력선은 N극에서 나와 S극으로 들어가고 서로 끌어당기는 고무줄처럼 둥근 모양으로 수축하며, 같은 극성의 자력선은 서로 반발하는 성질이 있다.

자기력선=자력선

자기유도

자화=자기화[magnetization ,M]

모든 물체는 자기장 내에 두면 크건 작건 자화되는데, 자화되는 양상에 따라 강자성체(强磁性體)·상자성체·반자성체·페리자성체 등으로 구분된다. 이 중에서 상자성체와 반자성체는 자화되는 정도가 약하고 자기장을 제거하면 자성이 없어지지만, 강자성체는 자화되는 정도가 강하고, 또 자기장을 제거해도 자성이 남아 있는 경우가 많다. 일반적으로 아주 작은 부분의 자기 모멘트는 부피에 비례하므로, 단위 부피당의 자기 모멘트를 자화의 세기로 나타낼 수 있다

자화율(susceptibility χ )

1.이것은 자화의 세기와 그때의 외부자기장(자화력이라고 한다) 사이의 비이며, 상자성체나 반자성체에서는 자기장의 세기와 관계가 없는 물질 고유의 상수이지만, 강자성체에서는 자기장의 세기와 자화과정에 따라 그 값이 복잡하게 변한다.

2.등방성 상자성 내지 반자성 물질이 H인 자기장의 작용하에 I의 세기로 자화되었을 때 I/H＝κ인 비율을 생각하고, 이것을 물질의 자화율이라 부른다. 공학 방면에서는 이것을 자기 계수라고 부르고 있다. 일반적으로 κ는 단위 부피를 표준으로 하여 정의되고 부피 자화율이라고 불리는데, 단위 질량에 대한 양을 질량 자화율 또는 비자화율이라 부르고 χ로 나타낸다. 또 1몰에 대한 값을 몰 자화율 또는 분자 자화율이라 부르고 χM으로 나타낸다. 이것은 물질의 비중을 d, 분자량을 M이라고 하면 다음의 식이 주어진다

(카이)

자기 포화[magnetic saturation]

쇠를 자화하는 경우 자화력을 점차 증가시켜 주면 자속 밀도도 증가하지만 어느 점 이상이 되면 자화력을 증가해도 자속밀도는 거의 증가하지 않게 된다. 이러한 현상을 자기 포화라 한다. 이 특성은 자성체의 종류에 따라 다르다

자구=자기구역[magnetic domain] - 강자성 결정내에 발생한 자발성 영역으로, 영역 내에서는 자기 모멘트가 모두 어느 방향을 향하여 포화되어 있다. 자구의 치수 형상은 재질과 처리법에 따라 다르다. 자구와 자구의 경계면을 블로호의 벽(bloch wall)이라 한다.

자벽[ Magnetic Domain Walls ] 자화된 강자성체에서 자화된 방향이 서로다른 영역이 존재하는데 이영역의 경계를 자벽이라고 한다. 자벽내에서 회전하는 원자의 자기모멘트를 Bloch Wall 이라합니다.

큐리온도 [Curie Temperature ,Tc] - 물질이 자성을 잃는 온도로서 원자의 열 에너지가 자기 모멘트의 결합 에너지와 일치하는 온도

항자기성,보자성 [coercivity]

1.어떤 자성 물질의 자기유도를 포화 상태로부터 0(零)까지 내리기 위해서 필요한 소거 자기장의 세기. 항자기성은 어떤 물질의 자기적 견고성에 관한 지표로 쓰인다

2.물질을 자화한 후에 자화력을 제거하여도 어느 정도의 자화상태를 나타내는 물질의 성질.

잔류 자기 [remanence ,residual magnetism]

잔류 자기 자성체에 자계를 가해서 자화시킨 후 자계를 제거하여도 자화는 완전히 소멸되지 않고 어느 정도 남아 있다. 남아 있는 자화에 의한 이 자기를 잔류 자기라 한다

히스테리시스 루프=이력곡선 [hysteresis loop]

자기 유도 B와 유호 자계의 세기 H0의 관계를 나타내는 곡선으로, H0을 제로에서 +의 방향으로 증가하고 다음에 다시 반전해서 -의 방향으로 증가하고, 다시 반전해서 +의 방향으로 증가하면 B-H0 곡선은 루프를 그리게 된다. 이것이 히스테리시스 루프이다.

*큐리온도. 온도가 올라가면 자성을 잃는 이유.

간단하게 설명하면 "전자의 스핀이 온도 상승과 함께 불안정해지기 때문“

자성은 물질을 이루는 전자들의 스핀에 따라 결정됩니다. 오비탈 이론에서, 모든 오비탈에 +1/2, -1/2 전자가 둘 다 존재하는 물질이 dimagnetic 이라고 불리는 것과 같은 이치이죠. 만약 이 스핀 값이 균형을 맞추지 못하면 (=한 스핀값을 가지는 전자들이 더 많으면) 물질은 자성을 띕니다. 온도가 급격하게 상승하면 이 전자들이 불안정한 움직임을 보이게 됩니다. 따라서, 전자의 자전이라고 할 수 있는 스핀 또한 매우 불안정해지고, +1/2, -1/2의 값들에서 조금씩 벗어나게 되죠. 따라서 자성이 전체적으로 약해지는 것입니다.

강자성- soft 연질(연자석) 메모리재료 / hard 경질(경자석) 영구자석 히스테리시스루프와 연관

항전계 [ coercive electric field ] Hc

크면 영구자석permanent magnet 작으면 soft magnetic material

복합재료 magnet에서

복합재료는 eddy current loss를 줄이기위해 사용되는데 줄이는방법은

Q=VI= I^2R 이므로 전기비저항을 높여야 V=IR , I는 줄어들고 I항은 I^2이므로 전체 Q는 줄어든다. 아마 R=로 A/l 에서 Rho가 큰 물질을 선택해야할듯

결정자기이방성(magnetocrystalline anisotropy)

자기변형( magnetostriction) 자성체의 자화에 의해 일어나는 모양의 변화. 상자성체 및 반자성체에서도 매우 큰 자기장에서는 다소의 자기 변형이 일어나는데 보통은 강자성체만 관측된다

21장 광자재료

LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation 방사의 유도방출에 의한 광의 증폭) -빛이 증폭기 안에서 반복 반사하면서 유도방출을 반복하여 증폭되어 나온 것을 레이저(빛)라 한다

fluorscemce(형광)

물질이 빛의 자극에 의해서 발광하는 현상. 빛에너지를 받은 물질이 새로운 빛을 내는 것으로 반사와는 다르다. 쪼인 빛을 제거해도 계속 발광하는 것을 인광, 조사광을 제거하면 바로 소멸해 버리는 것을 형광으로 따로 구별하는 경우가 많다

Photon(광자) 물질은 파동성과 입자성 두 가지 성질을 지니고 있다. 파동의 성질로 본다면 빛은 전자기파에 해당하며, 입자의 성질로 볼 때 광자(광양자)로 명명한다

Phonon 결정 속의 원자의 진동, 결국 음파를 양자화하면, 음파는 입자성(粒子性)을 나타내게 된다. 포논은 이러한 입자의 성질을 가지는 음파이다

파장의길이 (m)

Gamma rays < X-ray < Ultra-violet < Visible < Infrared < Microwave < Radio

에너지 ( J )

Gamma rays > X-ray > Ultra-violet > Visible > Infrared > Microwave > Radio

=>파장의길이와 에너지는 반비례

가시광선에너지

1240/ λ 파장의길이 - 보라색 400nm 빨간색 800nm 1.55ev(빨)~3.1ev(보)

굴절률 -굴절계수 자유 공간에서의 빛의 속도(c) 대 물질 내에서의 빛의 속도(υ)의 비

c=1/ (유전율*투자율)^(1/2)

분산 (Dispersion)

•파장에 따른 굴절률의 편차

•모든 물질은 빛의 파장별로 굴절률이 다름

•여러 파장이 섞여 있는 빛은 매질 속에서 파장별로 다른각으로 굴절되어 빛이 성분별로 분리된다

•분산(dispersion)=dn/dλ => 굴절계수가 변하면 파장이 변한다.