Effect of Interfacial Reaction between Mn-Zn Ferrite Single Crystal and Bonding Glass on Magnetic Properties

Mn-Zn 페라이트 단결정과 접합유리와의 계면반응이 자기적특성에 미치는 영향

  • 제해준 (한국과학기술연구원 재료연구부) ;
  • 김영환 (한국과학기술연구원 재료연구부) ;
  • 김병국 (한국과학기술연구원 재료연구부) ;
  • 박재관 (한국과학기술연구원 재료연구부)
  • Published : 2001.10.01

Abstract

The effect of interface reaction between Mn-Zn ferrite single crystal and 61 SiO$_2$-23Pbo-6ZnO-8Na$_2$O-2K$_2$O (mol%) glass on the magnetic properties of the ferrite was investigated. After the reaction, the hump of Zn concentration appeared at the ferrite adjacent to the interface. The initial permeability of the ferrite bonded with the glass at 700 $^{\circ}C$ was 1766 at 100 KHz and reduced to 907 after reaction at 1000$^{\circ}C$. The permeability degradation with increasing reaction temperature was considered to be attributed not only to the sixe diminution of the ferrite due to the its dissolution into the glass but also to the residual stress due to the difference in expansion coefficient between the ferrite and the diffusion layer-the region of the hump of Zn concentration-adjacent to the interface.

Mn-Zn 페라이트 단결정과 ZnO가 6 mol% 첨가된 SiO$_2$-PbO 다성분계 유리를 700, 800, 900, 1000 $^{\circ}C$에서 열처리시킨 후 계면반응과 자기적 특성 변화를 분석하였다. 계면반응분석 결과, 계면에 2차상은 생성되지 않았으며, 계면의 페라이트 부위에 Zn 농도가 증가하였으며 반대로 Mn 농도는 감소하였다. 열처리 온도가 증가함에 따라 접합시편의 초기 투자율 값이 떨어져, 주파수 100 KHz 에서의 700 $^{\circ}C$ 열처리 시편의 초기투자율은 1766이었으나 1000 $^{\circ}C$에서는 907로 감소하였다. 이러한 초기투자율의 감소는, 계면반응 시 페라이트의 용해 및 성분 원소들의 확산으로 인한 자성 소실부위 발생 및 계면의 페라이트 부위에 생성된 Zn농도 증가 층과의 열팽창계수 타이에 의한 잔류응력 발생에 의한 것으로 판단되었다.

Keywords

References

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