In this study, using deep learning, super-resolution images of transmission electron microscope (TEM) images were generated for nanomaterial analysis. 1169 paired images with 256  256 pixels (high resolution: HR) from TEM measurements and 32  32 pixels (low resolution: LR) produced using the python module openCV were trained with deep learning models. The TEM images were related to DyVO4 nanomaterials synthesized by hydrothermal methods. Mean-absolute-error (MAE), peak-signal-to-noise-ratio (PSNR), and structural similarity (SSIM) were used as metrics to evaluate the performance of the models. First, a super-resolution image (SR) was obtained using the traditional interpolation method used in computer vision. In the SR image at low magnification, the shape of the nanomaterial improved. However, the SR images at medium and high magnification failed to show the characteristics of the lattice of the nanomaterials. Second, to obtain a SR image, the deep learning model includes a residual network which reduces the loss of spatial information in the convolutional process of obtaining a feature map. In the process of optimizing the deep learning model, it was confirmed that the performance of the model improved as the number of data increased. In addition, by optimizing the deep learning model using the loss function, including MAE and SSIM at the same time, improved results of the nanomaterial lattice in SR images were achieved at medium and high magnifications. The final proposed deep learning model used four residual blocks to obtain the characteristic map of the low-resolution image, and the super-resolution image was completed using Upsampling2D and the residual block three times.

This study suggested comprehensive structural characterization methods for the commercial blue light emitting diodes(LEDs). By using the Z-contrast intensity profile of Cs-corrected high-angle annular dark field scanning transmission electron microscope(HAADF-STEM) images from a commercial lateral GaN-based blue light emitting diode, we obtained important structural information on the epilayer structure of the LED, which would have beendifficult to obtain by conventional analysis. This method was simple but very powerful to obtain structural and chemical information on epi-structures in a nanometer-scale resolution. One of the examples was that we could determine whether the barrier in the multi-quantum well(MQW) was GaN or InGaN. Plan-view TEM observations were performed from the commercial blue LED to characterize the threading dislocations(TDs) and the related V-pit defects. Each TD observed in the region with the total LED epilayer structure including the MQW showed V-pit defects for almost of TDs independent of the TD types: edge-, screw-, mixed TDs. The total TD density from the region with the total LED epilayer structure including the MQW was about 3.6 × 108 cm−2 with a relative ratio of Edge- : Screw- :Mixed-TD portion as 80%: 7%: 13%. However, in the mesa etched region without the MQW total TD density was about 2.5 × 108 cm−2 with a relative ratio of Edge- : Screw- :Mixed TD portion of 86%: 5%: 9 %. The higher TD density in the total LED epilayer structure implied new generation of TDs mostly from the MQW region.

In this study, nano-scale copper powders were reduction treated in a hydrogen atmosphere at the relativelyhigh temperature of 350℃ in order to eliminate surface oxide layers, which are the main obstacles for fabricating anano/ultrafine grained bulk parts from the nano-scale powders. The changes in composition and microstructure beforeand after the hydrogen reduction treatment were evaluated by analyzing X-ray diffraction (XRD) line profile patternsusing the convolutional multiple whole profile (CMWP) procedure. In order to confirm the result from the XRD lineprofile analysis, transmitted electron microscope observations were performed on the specimen of the hydrogen reduc-tion treated powders fabricated using a focused ion beam process. A quasi-statically compacted specimen from the nano-scale powders was produced and Vickers micro-hardness was measured to verify the potential of the powders as thebasis for a bulk nano/ultrafine grained material. Although the bonding between particles and the growth in size of theparticles occurred, crystallites retained their nano-scale size evaluated using the XRD results. The hardness results dem-onstrate the usefulness of the powders for a nano/ultrafine grained material, once a good consolidation of powders isachieved.

We present a method of graphene synthesis with high thickness uniformity using the thermal chemical vapor deposition (TCVD) technique; we demonstrate its application to a grid supporting membrane using transmission electron microscope (TEM) observation, particularly for nanomaterials that have smaller dimensions than the pitch of commercial grid mesh. Graphene was synthesized on electron-beam-evaporated Ni catalytic thin films. Methane and hydrogen gases were used as carbon feedstock and dilution gas, respectively. The effects of synthesis temperature and flow rate of feedstock on graphene structures have been investigated. The most effective condition for large area growth synthesis and high thickness uniformity was found to be 1000˚C and 5 sccm of methane. Among the various applications of the synthesized graphenes, their use as a supporting membrane of a TEM grid has been demonstrated; such a grid is useful for high resolution TEM imaging of nanoscale materials because it preserves the same focal plane over the whole grid mesh. After the graphene synthesis, we were able successfully to transfer the graphenes from the Ni substrates to the TEM grid without a polymeric mediator, so that we were able to preserve the clean surface of the as-synthesized graphene. Then, a drop of carbon nanotube (CNT) suspension was deposited onto the graphene-covered TEM grid. Finally, we performed high resolution TEM observation and obtained clear image of the carbon nanotubes, which were deposited on the graphene supporting membrane.

MBS에 의해(001)GaAs기판 위에 성장된 Zn1-xCoxSe(x=1.0, 7.4, 9.5 %)반도체 박막과 (ZnSe/FeSe)반도체 초격자 박막의 미세구조를 투과전자현미경을 이용하여 연구하였다. Zn1-xCoxSe 박막 시편의 경우, 박막과 기판 사이의 격자 불일치때문에 a/2<110>형태의 버거즈 벡터를 가지는 부정합 전위를 관찰하였다. 모든 Zn1-xCoxSe 박막과 기판의 계면은 뚜렷이 구별되었고, 계면에서 산화물이나 이물질이 존재하지 않았다. 또한, (ZnSe/FeSe)초격자를 성장시키기 전에 GaAs기판 위에 ZnSe바닥층을 넣음으로써 고품질의 (ZnSe/FeSe)초격자를 얻었다. (ZnSe/FeSe)초격자에 있는 FeSe는 섬아연광 결정구조로 존재하였다.

HMDS[Si2(CH3)6]단일 선구체를 이용하여 화학증착 방법으로 성장된 3C-SiC/Si(001) 이종접합박막의 특성을 XRD, 라만 스펙트럼 및 투과전자현미경(TEM)등을 이용하여 조사하였으며 시판되고 있는 상용 3C-SiC/Si 시편을 같은 방법으로 분석하여 특성을 비교검토하였다. C3H8-SiH4-H2혼합가스를 선구체로 이용하여 5μm두께로 성장된 상용 3C-SiC/Si 이종접합박막 시료의 XRD스펙트럼에서는 강한 3C-SiC(002)피크 만이 관찰되었으며, 라만 스펙트럼의 LO피크는 970nm-1 정도에서 강하게 나타났다. TEM 관찰 결과 다수의 전위, 쌍정, 적층결함 및 APB와 같은 결정결함들이 3C-SiC/Si 계면 근처에 집중적으로 분포되어 있었으며 성장된 박막은 단결정임을 확인할 수 있었다. 선구체로 HMDS를 사용하여 0.3μm 및 2μm 두께로 성장시킨 3C-SiC/Si 박막 시료의 XRD 스펙트럼은 다소 완만한 3C-SiC(002) 피크와 함께 3C-SiC(111)피크가 관찰되었으며, TEM으로 확인한 결과 소경각 결정립들이 약 5˚-10˚ 정도 방위차를 가지고 성장하여 기둥구조(columnar structure)를 이루고 있기 때문임을 알 수 있었다. 라만 스펙트럼 분석 결과 박막의 LO 피크가 967-969nm-1정도로 다소 낮은 wavenumber쪽으로 이동되어 박막 내에 상당한 응력이 존재함을 확인할 수 있었다. 이와 같은 HMDS 3C-SiC박막의 특성은 성장 온도가 낮고 박막 성장용 가스로 사용한 HMDS 선구체에서 탄소가 과잉으로 공급되기 때문으로 제안되었다.다.

고분해능 전자현미경과 컴퓨터 이미지 시뮬레이션이 La이 첨가되고 또한 첨가되지 않은 Pb(Mg/ sub 1/3/Nb23/)O3고용체의 미세구조를 연구하기 위해서 사용되었다. 불규칙격자 영역의 격자 이미지는 정방정 형태와 유사 육방정 형태를 각각 보였다. 규칙격자 영역에서 Mg과 Nb의 비화학양론적인 규칙격자 구조 현상이<111>방향에 따라 관찰되었다. 실험 격자 이미지와 컴퓨터 시뮬레이션 이미지의 비교로부터, 규칙격자 구조를 가지는 영역의 장거리 규칙도는 0.2-0.7의 값을 가지고 있었고, 또한 규칙격자는 (NH4)3FeF6결정구조를 가지고 있었다. 작은 값의 장거리 규칙도를 가지는 규칙격자를 가지는 영역에서, 변형률 파형이 관찰되지 않았다. 이것은 대부분 두 양이온이 그들의 위치에 있기 때문에, 원자 변위가 없었기 때문이다.

The morphological changes of fresh beef treated with ficin(0.1% : 2 hrs, 6 hrs)were examined with transmission electron microscope(TEM), the results obtained were as follows ; Connective tissue protein in fresh beef treated with ficin became gradually fragmentation and was occured stabilization with time. The length of sarcomere in myofibrillar protein was elongated, M-line became dim, and the I-band of Z-line was broken and became fragmentation with time.

집속이온빔(FIB, focused ion beam)법은 광물 및 지질시료의 분석 대상 위치로부터 투과전자현 미경(TEM, transmission electron microscope) 관찰을 위한 박편을 정밀하게 제작할 수 있는 방법으로 널리 보급되고 있다. 그러나 박편 제작과정에서 Ga 이온빔에 의한 구조 손상이나 인위적 효과들이 발 생하여 전자빔에 의한 손상과 함께 TEM 분석에서의 난점들 중 하나이다. 광물 시료 FIB 박편의 TEM 관찰에서 석영과 장석의 비정질화, 커튼 효과, Ga 오염 등이 확인되었으며, 특히 입자 경계 부근 이나 두께가 얇은 곳에서 이들 현상이 보다 뚜렷하다. 박편 제작 시의 가속전압 및 전류 조정 등의 분 석절차 개선으로 이온빔 손상을 줄일 수 있으나, 어느 정도의 손상이나 오염은 피할 수 없으므로 TEM 박편 관찰과 해석에서 유의하여야 한다.

Na-장석(Amelia albite)의 1100℃ 등온가열에 대한 XRD 분석결과는 Si-Al의 재배열에 의한 급격한 구조변화를 보여주며 4일 이상의 가열에 의해 저온형에서 고온형으로의 상전이를 보였다. TEM의 제한시야전자회절(SAED)법을 이용하여 구조변화 인지를 시도한 결과, 변화의 양상은 보이나 측정 오차에 의해 Si-Al 배열상태의 정량화가 어려웠다. 수렴성빔전자회절(CBED)법을 이용한 연구결과, 관찰을 위한 최적 실험조건은 냉각 시료지지대의 사용과 120 kV의 가속전압, 37 μm크기의 C3 조리개, 25 nm의 빔 크기로 나타났다. 알바이트의 구조변화에 따라 HOLZ 선이 두드러진 변화를 보인 방향은 [418] 방향에서 약 -1.2˚ 회전한 방향으로 파악되었으며, 이 방향에서는 저온형과 고온형 알바이트에서 두 HOLZ선의 폭이 서로 반대로 나타나 Si-Al 배열상태의 뚜fut한 구별이 가능하였다.

지금까지 기재되지 않았던 새로운 tridymite의 동질다형상의 하나로 비조화 변조상("IC상")을 확인하였다. IC상의 격자형은 L1상과 같은 대칭성을 가진 단사정계(Bb)로 분석되나, 기하학적인 격자 구조는 오히려 L3샅의 바탕 구조와 같으며 L3상과는 다른 형태의 변조구조를 갖는다(변조 벡터 q=0.22 c*H ; λ 37 ).편, Ll상의 전자 회절도형에서 보여주는 독특한 분산 회절곡선은 원자 특히 산소 원자의 동적 비배열(dynamic disorder)이 상온에서도 일어날 수 있음을 암시해 준다. Tridymite 시료의 분쇄에 의한 Ll상에서 L3상으로의 상전이는 점진적이기는 하나 매우 두드러지게 일어난다: Ll→LI+IC→IC+L3→L3. 그러나, 분쇄에 의한 상전이의 구체적인 과정은 각 입자의 국부적인 응력 상태와 미세구조의 발달 상태와 밀접한 관련이 있음이 이번 연구를 통해 드러났다.

The dehydroxylation of kaolinite was investigated in detail by means of energy-filtering transmission electron microscope with both orientations parallel and perpendicular to c. The dehydroxylation could be characterized by the broad background including (0.211) band (20~24˚ 2θ) on X-ray diffraction and by the three halo rings (d-spacing : 3.28~4.40a (near (02,11) band), 2.41~245a (near (20,13) band), 1.16~1.23a (near (0.8,44) band)), and (02,11) and (20,13) spots on electron diffraction. These indicate existence of a short-range order along the a and b axes. Interplanar spacing of (001) is reduced to about 6.86a and the sharp additional intensity maximum of about 14.2a reveals that metakaolinite has a modulated structure along c axis. It is proposed that the modulated structure is attributed to the domains consisting of more than two-layers due to the changes of positions of the vacant octahedral sites in successive layers.

Partially sericitized tourmaline from a pegmatite, Black Hills, South Dakota, U.S.A., was investigated using high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM). Muscovite occurs as the only alteration product of tourmaline, and it is developed extensively as narrow veinlets along the 110 and 100 cleavage directions of tourmaline, indicating that a cleavage-controlled alteration mechanism was dominant. Muscovite was characterized mainly as two-layer polytypes with minor stacking disorder, but tourmaline is almost free of structural defects. HRTEM images of tourmaline-muscovite interfaces revealed that the interfaces between two minerals are composed of well-defined 110 and 100 boundaries of tourmaline. The (001) of muscovite is in general parallel to the c-axis of tourmaline, but tourmaline and replacing muscovite do not show specific crystallographic orientation relationship; muscovite consists of numerous 100-1000a thick subparallel packets, and the angles between the (001) of muscovite and (110) of tourmaline is highly variable. Al/Si ratios of both minerals suggest that tourmaline to muscovite alteration by late magnetic fluids has been facilitated by their similar Al/Si ratio in the incipient alteration stage, in that the hydration reaction with preservation of Al and Si would require only addition of K+ and H2O. Aluminous minerals other than muscovite were not characterized as the alteration products of tourmaline, indicating that tourmaline reacted directly to muscovite; the tourmaline alteration apparently occurred by the presence of residual fluids in which K+ is available and silica was not undersaturated.

산청 할로이사이트의 전자 회절분석 및 레플리카와 박편을 이용한 형태 연구결과 관산 할로이사이트는 반경이 서로 다른 몇 개의 관들이 중첩되어 있으며 내부의 작은 관은 원형이나 외부의 큰 관은 다각형으로서 두 관 사이에 삼각형의 공극이 형성되어 있음이 관찰되었다. 할로이사이트의 단면은 대체로 직경이 500a보다 작으면 원형을 이루고 그보다 크면 다각형을 이룬다. 다각형의 단면을 갖는 할로이사이트의 전자 회절상은 이들이 이층 단사 구조를 갖고 있음을 지시한다.