SI-STM Study on Novel Fe Based Superconductor Ca0.9La0.1FeAs2

학위논문 (박사) -- 서울대학교 대학원 : 자연과학대학 물리·천문학부(물리학전공), 2020. 8. 이진호.After the discovery of the first Fe-based superconductor in 2006, several different types of Fe-based superconductors are synthesized and theoretical and experimental efforts were devoted to understand the mechanism of superconductivity. Ca0.9La0.1FeAs2 was first synthesized in 2013 and attracted attentions of many theoretical researchers due to its unique As zigzag chain layer which can induce a topological superconductor. To elucidate the existence of topologically non-trivial property in this material, spectroscopic study is urgent. While Angle-Resolved PhotoEmission Spectroscopy (ARPES) results on Ca0.9La0.1FeAs2 were reported, there is no Scanning Tunneling Microscope (STM) result so far. In this thesis, the first STM result on Ca0.9La0.1FeAs2 will be discussed in detail. All four types of different terminating layer were identified by analyzing topographic images, differential conductance maps, as well as spectral features. Each terminating layer exhibits a distinctive spectroscopic character. A nematic feature was observed on FeAs layer which has dxz and dyz orbital character. Ca layer above As zigzag chain layer shows an inhomogeneity in gap distribution and conductance map revealed an influence from La dopants on the underlying Ca layer. Cross-correlation analysis seems to suggest that the local superconductivity is disturbed by La dopants. Ca terminating layer above FeAs layer contained many crevices through which we could directly access the FeAs layer revealing a clear gap with coherence peaks. On As zigzag chain layer, our Fourier analysis revealed a Dirac-cone dispersion which is compatible with the previous ARPES results. Remarkably, many zero bias conductance peaks were observed on As zigzag chain layer especially only on top of the crevices of underlying Ca layer. The existence of zero bias conductance peak on As chain layer might provide a clue to verifying if Ca0.9La0.1FeAs2 is topologically non-trivial superconductor. We hope our study opens a gate to a new direction in the study of this fascinating material.최초의 철 기반 초전도체가 2006년에 발견된 이후로 다른 타입의 철 기반 초전도체가 여럿 발견되었으며, 초전도 메커니즘을 이해하기 위해 그것들에 대한 많은 이론적 계산 및 실험이 진행되었다. Ca0.9La0.1FeAs2 는 2013년에 발견된 물질로 고유한 As 지그재그 층과 위상 초전도체의 가능성 때문에 실험적 이론적인 관심을 끌었다. 그럼에도 불구하고 아직 주사형 터널링 현미경 (STM)을 이용한 결과는 보고되지 않았다. 이 논문에선 Ca0.9La0.1FeAs2 시료에 대한 최초의 STM 결과를 보였다. 가능한 4개의 표면들이 모두 관측되었으며 각각은 지형 이미지, 전도율 맵, 전도율 스펙트럼을 이용하여 확인하고 각 표면의 고유한 성질들에 대해 연구하였다. FeAs 층에선 네마틱한 모습이 관측되었으며 그것들이 dxz, dyz 궤도 상태 성질을 갖고 있음을 보였다. As 지그재그 체인 층 위에 있는 칼슘 레이어는 비균질한 갭의 분포를 보였으며, 전도율 맵은 아래의 Ca 층에 있는 La 도펀트들을 보여주었다. 또한 상관관계 분석을 통해 La 도펀트가 국소적으로 초전도 현상을 약화시키는 것을 확인하였다. FeAs 층 위에 있는 Ca 층은 표면에 있는 틈을 통하여 표면 재구성이 일어나지 않은 FeAs 층을 직접 관측할 수 있는 가능성을 보여주었다. As 지그재그 체인 층에서는 푸리에 변환을 이용하여 Dirac 콘 분산을 보였는데 그것은 이 층의 고유한 성질이다. 제로바이어스 전도율 봉우리가 FeAs 층 위에 있는 Ca 층의 틈 위에 있는 As 지그재그 체인 층 에서 관측이 되었다. 위상 절연체에 초전도 근접 효과가 위상절연체에 적용 된 가능성 외에 다른 아는 가능성들은 제거 되었다. 제로 바이어스 전도율 봉우리는 이 시료에서 어떠한 실험을 더 해야하는지 방향을 제시한다.Chapter 1. Introduction on Scanning Tunneling Microscope 1 1.1 Tunneling current and differential conductance 1 1.2 Topographic image 4 1.3 I-V spectrum, differential conductance spectrum and Spectroscopic Imaging Scanning Tunneling Microscopy 5 1.4 Work function measurement and work function map 6 1.5 Systems and equipment in Seoul National University. 6 1.5.1 Electronics 6 1.5.2 The cryostat and the Dewar 8 1.5.3 Sample cleaving stage 8 1.5.4 STM haed with tip treatment stage 10 1.5.5 Ultra low vibration system 12 Chapter 2. Introduction of Superconductivity and Ca0.9La0.1FeAs2 15 2.1 Brief history of superconductor 15 2.2 Fe-Based superconductors 17 2.3 Ca0.9La0.1FeAs2 21 Chapter 3. Nematic feautres on FeAs layer 25 3.1 Identification of FeAs layer 25 3.2. Nematic features observed on FeAs layer. 29 3.3 Summary 34 Chapter 4. Inhomogenous gap distribution and underlying La dopants on Ca/La layer abofe As chain layer 35 4.1 Identification of Ca/La layer above As chain layer 36 4.2 Inhomogeneous gap distribution of Ca-1 layer. 39 4.3. La dopants on underlying layer 43 4.4 Summary 47 Chapter 5. Superconductivity through crevices of Ca/La layer above FeAs layer 49 Chapter 6. Dirac cone dispersion and zero bias conductance peak on As chain layer 55 6.1 Identification of As zigzag chain layer. 56 6.2. Observation of Dirac cone like dispersion 57 6.3. Observation of zero bias conductance peaks 61 6.4. Summary 69 Chapter 7. Conclusion 71 Bibliography 73 Abstract in Korean 77Docto

거리기반 후보군 선정과 심층신경망을 결합한 다목적 히스토리매칭 연구

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 공과대학 에너지시스템공학부, 2017. 8. 강주명.이 연구에서는 심층신경망과 거리기반 후보군 선정법을 결합하여 다목적 히스토리매칭을 수행하고 신뢰도 높게 저류층의 생산추이를 예측하는 기법을 개발하였다. 기존의 앙상블기반의 히스토리매칭 기법은 입력자료들이 정규분포를 따르지 않는 경우에는 최적해의 신뢰성이 떨어진다는 한계점이 있다. 또한, 다목적 최적화 알고리즘은 목적함수가 많아지면, 모든 목적함수를 만족시키는 최적해가 제대로 수렴하지 못하는 문제점이 있다. 이 연구에서 제안한 기법은 다목적 최적화 알고리즘의 비수렴성과 앙상블기반기법의 한계점을 극복하였다. 저류층의 생산추이를 입력값, 저류층의 물성을 출력값으로 한 역산모델 신경망을 구성하고, 거리기반 군집화를 통해 실제 생산자료와 유사한 추이를 보이는 후보 저류층을 새로운 학습으로 인공신경망의 지도효과를 개선하였다. 또한, 심층신경망 기법인 오토인코더를 이용하여 학습자료를 내재화함으로써 신경망의 학습속도와 학습성능을 향상시켰다. 제안한 기법의 방법론을 검증하기 위하여 목적함수가 가스 생산량 하나이며, 지질학적 복잡성이 거의 없는 균질한 셰일저류층에서 히스토리매칭을 수행하였다. 제안한 거리기반 후보군 선정 기법을 통하여 새로운 학습집단을 선정함으로써 신경망 기법의 학습성능이 개선됨을 확인하였다. 저류층의 암상분포가 생산량에 큰 영향을 주며, 정규분포를 따르지 않는 채널저류층에서 암상분포를 추정하였다. 앙상블칼만필터는 기본가정인 정규분포를 만족시키지 않는 채널저류층에서 히스토리매칭에 실패한 반면에, 제안한 기법은 암상분포를 신뢰성 있게 추정하였다. 필드 적용성을 평가하기 위하여 불균질 필드에서 오일 생산량, 정저압력, 가스-오일비 등 총 18개의 목적함수에 대한 다목적 히스토리매칭을 수행하였다. 다목적 최적화 알고리즘은 목적함수가 많아 최적해가 수렴하지 못하는 문제가 발생한 반면에, 제안한 기법은 역산모델 신경망을 통하여 목적함수 의존적 문제를 극복하여 정확한 예측치를 산출하였다. 기존 기법과의 비교를 통하여 제안한 기법이 거리기반 후보군 선정을 통해 심층신경망의 학습성능을 개선함으로써 신뢰성 있는 최적해를 도출함을 확인하였다. 제안한 기법은 다수의 생산정이 존재하는 저류층에서도 신뢰도 높은 생산량 예측이 가능하므로 저류층 개발을 위한 의사결정의 도구로서 활용될 수 있다.1. 서론 1 2. 이론적 배경 7 2.1 거리기반 군집화 7 2.2 심층신경망 12 3. 연구 방법 17 3.1 심층신경망 구성 20 3.2 거리기반 후보군을 통한 학습성능 개선 26 4. 개발기법의 검증 및 비교분석 방법 30 4.1 다목적 히스토리매칭 성능분석 31 4.2 현장 적용성 평가 77 5. 결론 98 참고문헌 101 Appendices 108 Abstract 118Docto

A Study on the behavioral characteristics of skier and ski participation models in Korea

학위논문(박사)--서울대학교 대학원 :산림자원학과,1998.Docto

民願1回訪問處理制에 關한 硏究

학위논문(석사)--서울대학교 행정대학원 :행정학과 행정학전공,1999.Maste

Process of Using BIM for Small-Scale Construction Projects - Focusing on the Steel-frame Work -

The current study focused on the utilization of building information modeling (BIM) data in steel-frame structures, which help to reduce project durations because they employ prefabricated structural members that are assembled on-site. In addition, a business process model was proposed using BIM data collected during the preconstruction, structural steel fabrication, and on-site construction phases of an actual steel-frame project. The ultimate expectation is that BIM data support at each phase, as well as the increased understanding among project participants, will result in an increase in project management productivity. The results from the current study are summarized as follows: To implement a BIM capable of application to steel-frame projects and data utilization, existing theories were studied to develop the construction project steps, both generally into the preconstruction (A1), steel fabrication (A2), and on-site construction phases, (A3) and specifically into 19 BIM-applicable phases. Based on the derived BIM-applicable phases, the model elements of the BIM object were identified, and the shortcomings of existing steel-frame projects were ameliorated, resulting in an improved data flow model. Moreover, for the proposed BIM data flow to progress efficiently, the BIM specialist needs to be well-acquainted with the phase-specific three-dimensional (3D) model output, and the infrastructure to construct an error-free 3D model must be provided. Based on the actual construction example, the BIM data utilized steel-frame projects — via production reports, clash checks, two-dimensional (2D) drawings, four-dimensional (4D) simulations, and 3D scanning — to make cooperation and communication among participants easier

Analysis of drought transcriptome and functional study of CaLEA2, a water stress responsive gene, in hot pepper (capsicum annuum L.)

학위논문(박사) --서울대학교 대학원 :생명과학부,2008.2.Docto

A review of on-chip timing error detection/correction methods for logic pipeline

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Inducible nitric oxide synthase expression in gastroduodenal diseases infected with helicobacter pylori

학위논문(박사)--서울대학교 :의학과 내과학 전공,1999.Docto