Abstract
The magnetic properties of an $Fe_{87}Zr_{7}B_{5}Ag_{1}$(at.%) amorphous alloy have been investigated as a function of annealing temperatures to clarify its application potential as a core material for high-frequency use by adding a small amount of insoluble element of Ag. A new excellent soft magnetic material was developed. The amorphous alloy produced by relatively low temperature annealing at $T_{a}=400^{\circ}C$ exhibited very high initial permeability$(\mu_{i})$ of 288,000 at 1kHz and 2mOe, very low coercivity$(H_{c})$ of 15mOe and low core loss$(W_{c})$ of 50W/kg at 100kHz and 1,000G which is comparable with Co-based amorphous alloys, respectively. It is notable that the values obtained in the present study are the best magnetic properties among various kinds of Fe-based soft amorphous materials reported up to date. The reasons for the achievement of good soft magnetic properties are presumably due to the homogeneous formation of very fine $\alpha$-Fe clusters with the size of 2~3nm in an amorphous matrix, which can be deduced from the increase of resistivity and the TEM observation. The very fine $\alpha$-Fe clusters embedded in an amorphous matrix had a great influence on reduction of magnetostriction and refinement of magnetic domain.
$Fe_{87}Zr_{7}B_{6}$(at.%)조성의 합금에 Fe에 대해 비고용원소인 Ag를 B와 1.0at.% 치환한 $Fe_{87}Zr_{7}B_{5}Ag_{1}$(at.%) 조성의 비정질리본을 액체급냉법으로 제조하여, 연자 기특성을 조사하였다. 급냉응고된 비정질리본의 연자기특성을 향상시키기 위하여 $300~600^{\circ}C$에서 $50^{\circ}C$ 간격으로 열처리한 후, 비정질리본의 연자기특성 및 미세조직의 변화를 조사하였다. 열처리방 법은 진공분위기에서 무자장중 열처리하여 상온까지 노냉했다. $Fe_{87}Zr_{7}B_{5}Ag_{1}$ 비 정질리본을 $400^{\circ}C$에서 1시간 등온열처리하였 때, 보자력$(H_{c})$ 15 mOe, 초투자율$(\mu_{i})$ 288,000(1kHz, 2mOe) 그리고 철손$(W_{c})$ 50 W/kg(100kHz, 1,000G)이라는 Co계 비정질합금에 필적할 수 있는 대단히 우수한 연자성재료가 개발되었다. 이와 같은 우수한 연자기특성은 Fe 와 비고용원소인 Ag 를 소량 첨가함에 따라 열처리에 의해 2~3 nm 크기의 미세한 Fe-rich cluster 형성에 따른 전기저항의 증가, 자왜의 감소 그리고 자구(domain) 크기의 감소에 기인한다고 생각된다.
