• 센서학회지
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• 제3권1호
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• pp.68-77
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• 1994

강자성체 자기저항 센서를 개발하기 위하여 70Ni-30Co 합금을 $10^{-6}$ Torr의 진공중에서 $250^{\circ}C$ 의 슬라이드 그라스 위에 두께 $600{\AA}$ 으로 진공 증착한 후 박막을 격자형으로 식각하고 인출선을 연결하였다. 이와 같은 과정으로 제작된 센서의 자기저항 변화율에 미치는 온도, 저항, 선폭 등의 영향을 조사하고 보자력, 포화자화, 최대유효감도, 지연시간, 회전율, 백색잡음, 분해능 등을 조사 분석한 결과, (70Ni-30Co) 합금을 기판온도 $250^{\circ}C$ 에서 두께 $600{\AA}$ 으로 진공 증착하면 결정자기 이방성이 형성되어 자기저항 소자로써의 기능이 자발적으로 구비되면서 230 nT 의 최대유효감도가 구비됨을 확인하였다. ${\pm}10$ Oe 의 자장구간에서는 직선적인 자기저항변화를 보였으며, 센서소자를 형성하는 격자선의 폭에 대한 길이의 비가 클수록 자기저항 값이 증가함을 알 수 있었다. 한편 센서 소자와 인출선을 인듐으로 연결시키면 저항온도계수가 $8{\times}10^{-3}/deg$로 증가되어 센서 본연의 저항온도계수($1{\times}10^{4}/deg$)가 매우 심하게 열화된다는 것을 알 수 있었다. 이 실험에서 제작된 강자성박막(70Ni-30Co)의 특성은 보자력이 5.1 A/cm이고 포화자화가 0.64T 이었는데, 이 박막으로 제작한 자기저항 센서의 지연시간은 $5{\mu}s$이었고 회전율(slew rate)은 0.39 $Oe/{\mu}s$ 이었으며 백색잡음은 -120 dB 정도이었다.

• 한국자기학회지
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• 제3권3호
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• pp.179-184
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• 1993

비정질 합금 $Fe_{78}Si_{9}B_{13}$의 구조를 X-선 회절상을 분석하여 구하였다. 계산된 동경분포함수(RDF)의 첫번째 peak는 최인접 원자의 분포를 나타내는 것으로 Gaussian 함수형태를 나타낸다. 구조분석에서 본 시료의 최인접 원자배위수는 13.5이고, 최인접 원자간 평균거리 $r_{0}$는 $2.595{\AA}$, 인접원자들의 분포를 나타내는 Gaussian 함수의 변수 ${\delta}r$은 $0.27{\AA}$이다. 저온에서의 포화자화의 온도 의존성은 spin 파로 설명할 수 있으며, 이 때에 계산된 spin파 stiffness 상수는 $117.8\;meV\;{\AA}^2$ 이다. 또한, 포화자화의 온도 의존성을 Handrich의 분자장 이론식과 맞추어 얻은 변수는 각각 S=1/2 일때 ${\Delta}=0.32$이고, S=1 일때 ${\Delta}=0.23$으로 이론식과 실험결과가 전체적으로 잘 일치한다. 구조분석 결과와 분자장 이론식에서 구한 변수를 활용하여 spin파 stiffness 상수를 계산할 수 있으며, 이로써 구한 값은 S=1/2일때 $149\;meV\;{\AA}^2$ 이고, S=1 일 때 $138\;meV\;{\AA}^2$ 이다. 또한, 평균 교환결합상수 J($r_{0}$)는 S=1/2일때 17.9 meV이고, S=1일때는 J($r_{0}$)는 6.7 meV 으로 추정된다.

• 한국자기학회지
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• 제14권1호
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• pp.33-37
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• 2004

Cu$_{0.1}$Fe$_{0.9}$Cr$_2$S$_4$에 대하여 x-선 회절기(XRD), 진동 시료 자화율 측정기(VSM), Mossbauer 분광기, 자기저항(Magnetoresistance;MR)법을 이용하여 시료의 결정학적 및 자기적 특성을 연구하였다. 결정구조는 cubic spinel 구조이며, 격자 상수는 a$_{0}$=9.9880 $\AA$이었다. 자기저항(MR)실험 결과 110 K 이하에서는 반도체적 거동을, 100 K 이상에서는 도체적인 거동을 보인다. VSM 실험결과 100 Oe 인가 자장 하에서 zero-field-cooling(ZFC)와 field-cooling(FC) 사이에 커다란 비가역적 첨점 형태가 관측되었다. 5 kOe인가 자장 하에서 포화자화값이 온도 상승과 더불어 110 K 까지 증가되는 현상이 관측되었다. 15 K∼300 K의 온도 범위에 걸쳐서 Mossbauer스펙트럼을 분석한 결과 전기사중극자 분열치가 Neel온도 이하에서 나타나기 시작하여 온도가 하강하면서 점차 증가하고 공명선의 선폭이 비대칭적으로 굵어짐을 볼 수 있었다. 이것은 동적 Jahn-Teller뒤틀림이 일어나고 있는 것으로 해석된다. Fe 이온의 전하상태는 +2이며, 초미세 자기장은 온도가 상승함에 따라 극저온에서 100 K 부근까지 증가하다가 감소하는 현상이 나타났다. 이것은 반대방향의 orbital current field(H$_{L}$)와 Fermi contact field(H$_{C}$) 사이의 상쇄효과로 해석된다.

• 한국자기학회지
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• 제19권1호
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• pp.12-16
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• 2009

Z-Type 바리움 페라이트($Ba_{3}Co_{0.8}Zn_{1.2}Fe_{24}O_{41}$)를 공침법으로 제조하고 결정구조와 자기적 성질을 조사하였다. $Ba_{3+{\delta}}Co_{0.8}Zn_{1.2}Fe_{24}O_{41}$(${\delta}$ = 3, 5, 7, 13 wt%)와 $Ba_{3}Co_{0.8}Zn_{1.2}Fe_{{24}+{\delta}}O_{41}$(${\delta}$ = 5, 7, 10 wt%)의 조성을 가진 분말의 ${\delta}$ 값에 따른 자기적 성질의 변화를 조사하였다. 제조된 모든 바리움 페라이트에는 Z-type으로 상전이 하지 않은 M-type이 상당량 잔류하고 있었다. 포화자화는 Ba와 Fe의 과잉 첨가량 ${\delta}$가 각각 7 wt%와 5 wt% 일 때 최대로 나타났고 보자력은 조사된 모든 분말에서 다소 높게 나타났다. 높은 보자력은 M-type이 잔류하기 때문이다. 과잉의 Ba와 Fe 첨가에 따른 결정구조의 변화는 없었다. Z-type 바리움 페라이트의 연자성 특성을 향상시키기 위해서는 M-type이 Z-type 형성온도에서 상전이가 일어나도록 해야 함을 알았다.

• 한국결정성장학회지
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• 제34권4호
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• pp.125-130
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• 2024

헤마타이트와 순금속 Mg 분말에 대하여 볼밀링법을 이용하여 강자성 분말재료를 제조하였으며, 얻어진 분말시료를 800-1,000℃에서 방전플라즈마 소결법을 이용하여 벌크화를 실시하였다. 헤마타이트와 순금속 Mg의 혼합분말을 볼밀링 처리한 결과, 1시간 이전에 강자성 Fe-MgO 복합분말을 얻을 수 있었다. 얻어진 시료의 자화값 및 보자력은 볼밀링 처리 중 헤마타이트와 순금속 Mg의 고상반응에 의하여 변화하였는데, 포화자화 값은 볼밀링 시간에 따라 증가하여 5시간 후에 93.4 emu/g을 나타내었다. 볼밀링 5시간 시료는 방전플라즈마 소결 시 300℃ 이상에서 급격히 수축이 발생한 후 800℃까지 서서히 수축이 진행됨을 알 수 있었다. XRD 피크의 반가폭을 이용한 hall-plot으로부터 900℃에서 소결된 Fe-MgO 벌크체의 Fe 평균 결정립 크기는 50 nm 이었다. 또한 이 벌크시료의 보자력은 90 Oe로 여전히 높은 값을 보였는데 이것은 강자성 Fe 상의 결정립 성장이 소결과정 중에 억제되었기 때문인 것으로 판단된다.

• 한국자기학회지
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• 제18권2호
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• pp.58-62
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• 2008

칩인덕터용 $Ni_{0.4}Zn_{0.4}Cu_{0.2}Fe_2O_4$ ferrite(NiZnCu ferrite)를 고상반응법 및 졸겔법으로 제조하였다. 고상반응법에 의해 제조된 마이크론크기의 NiZnCu ferrite 분말과 졸겔법에 의해 제조된 나노크기의 분말을 혼합하여 소결성 및 자기적 특성을 증가 시켰다. 나노크기의 분말을 20wt%첨가한 토로이달 코아 시편의 초투자율은 1 MHz에서 $880^{\circ}C$ 소결시 78.1에서 $920^{\circ}C$ 소결시 178.2의 값을 가졌으며 소결온도가 증가할수록 초투자율값이 증가하였다. 소결 밀도, 수축율 및 포화자화값도 소결온도가 증가함에 따라 증가하였으며 이것은 grain사이즈 효과 및 소결성이 증가 되었기 때문이다. 고상반응법에 의해 제조한 ferrite에 졸겔법에 의해 제조한 나노크기의 ferrite 분말을 혼합하여 소결성을 향상시키고 자기적 특성을 향상시킬 수 있었다.

• 한국진공학회지
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• 제16권4호
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• pp.262-266
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• 2007

Mn 치환이 역스피넬 산화물 $Fe_3O_4$에 미치는 영향을 조사하기 위하여 졸겔 스핀코팅 방법을 이용하여 다결정 $Mn_xFe_{3-x}O_4$ 박막을 Si(100) 기판 위에 제작하고 그 구조적, 자기적, 자기저항특성들에 대한측정 및 분석을 수행하였다. X-선 회절 측정 결과, Mn 성분비가 증가함에 따라 x = 1.78까지 입방 구조를 유지하며, 그 격자상수는 증가함을 나타내었다. 이와 같은 격자상수 증가의 주된 원인으로 사면체 자리를 선호하는 $Mn^{2+}$ 이온이 이온반경이 상대적으로 작은 사면체 자리의 $Fe^{3+}$ 이온을 치환함에 의한 것으로 해석된다. 박막들에 대한 진동시료자화 측정 결과, Mn 성분비 증가에 따라 포화자화량은 큰 변화를 나타내지 않았는데, Mn과 Fe 이온들의 스핀 자기능률 값 비교를 통하여 그 정성적인 설명이 가능하다. 반면 Mn의 농도가 증가함에 따라 보자력은 감소하였는데, 이는 $Mn^{2+}$ 치환에 의한 $Fe^{2+}$ 이온 농도의 감소에 따르는 자기 이방성의 감소에 기인하는 것으로 해석된다. 자기저항 효과측정 결과, Mn 성분비 증가에 따라 감소하는 경향을 보였으며, 자화 의존도 변화와 비교분석 결과 다결정 $Mn_xFe_{3-x}O_4$ 박막 시료들에서 나타나는 자기저항은 스핀분극된 carrier의 grain boundary tunneling 및 spin-flip 현상에 의한 것으로 해석된다.

• 한국자기학회지
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• 제5권1호
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• pp.42-47
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• 1995

자기 유도 헤드용 FeN 박막을 RF diode reactive 스퍼터 방법으로 Corning 7059 유리 기판 위에 증착하여 그 자기적 특성을 측정하였다. FeN 박막의 자기적 특성은 박막 두께, 가스 압력, 스퍼터 파워, $N_{2}$와 Ar의 유량비에 큰 영향을 받았다. 스퍼터 파워 800 W, 가스 압력 3 mT, 질소와 아르곤의 유량비 6.6 : 100, 단층 박막의 두께를 $1,000\;{\AA}$에서 $6,000\;{\AA}$으로 변화시키며 보자력의 변화를 측정 하였다. 두께가 $30\;{\AA}$인 $SiO_{2}$ 층을 사이층으로 하여 전체 박막 두께를 $6,000\;{\AA}$으로 고정하고 7층까지 증착한 시편의 보자력과 포화 자화값을 측정하였다. 단층 박막 두께에 따른 자화용이 방향의 보자력은 두께가 증가할수록 감소하였으며 $3,000\;{\AA}$ 이상에서는 거의 변화가 없었다. FeN 다층 박막의 경우 층수가 증가함에 따라 보자력은 감소하였다. X 선 회절 선폭으로 부터 결정립의 크기를 계산한 결과 층수가 증가할수록 결정립의 크기가 $200\;{\AA}$에서 $120\;{\AA}$으로 점차 감소하였다. 최소 보자 력은 4층 박막에서 자화 곤란 방향으로 0.4 Oe을 얻었다. 투자율 측정 결과 최대 상대 투자율은 2,900이었으며, 이들 박막의 차단 주파수는 100 MHz 이상이었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권5호
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• pp.428-433
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• 2003

이 연구에서는 소결온도와 Zr치환에 따른 아이솔레이터/서클레이터용 YIG 페라이트의 미세구조와 전자기적 특성의 변화를 고찰하고자 하였다. 조성은 $Y_{2.1}$C $a_{0.9}$F $e_{4.4-x}$ $V_{0.5}$I $n_{0.05}$A $l_{0.05}$Z $r_{x}$ $O_{12}$에서 x의 값을 0, 0.05, 0.1, 0.2로 변화시켰으며, 일반적인 세라믹 제조 공정으로 YIG페라이트를 제조하였다. 그 결과, Zr이 0.1 mol 정도 치환된 YIG 페라이트가 가장 높은 포화자화(1097 gauss) 값을 나타내었으며, 또한, Zr을 0.2 mol 치환한 경우 격리도 18.60 dB, 삽입손실 0.45 dB의 마이크로파 특성을 나타내었다. 자기 공명 선폭($\Delta$H)은 Zr의 치환량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였다.다.다.다.

• 한국자기학회지
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• 제12권2호
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• pp.51-56
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• 2002

마그네트론 스퍼터링을 이용하여 퍼멀로이 박막의 제조시 요구되는 자기이방성 조절을 위하여 필요한 조건을 NdFeB자석과 3-D전산모사를 이용하여 평가하였으며, 또한 같은 조건에서 제조된 박막의 특성을 조사하였다. 타겟과 기판과의 거리가 5cm인 경우 타겟 자석과 자기이방성 조절을 위하여 장입된 영구자석의 상호 작용에 의하여 기판에 평행한 자속을 얻기 위한 조건이 전산모사 결과 영구자석간의 거리 변화에 매우 민감하였으며, 최적의 조건의 두 영구자석의 간격이 70mm에서 가장 균질한 자속을 대면적에서 얻을 수 있음이 확인되었다. 투입전력 450 W에서 기판에 장착시킨 NdFeB 자석간 거리(48, 60, 70, 80, 85mm) 를 변화시킨 결과 포화자화 값은 10~12 kG, 보자력은 0.2~1 Oe, 비저항은 20 $\mu$$\Omega$cm의 값을 갖는 퍼멀로이가 제조되었으며, 자기적 이방성은 전산모사의 결과와 일치하였다. 그 결과 자석간의 간격이 70mm에서 제조된 두께 1 $\mu$m 퍼말로이의 유효투자율이 10 MHz에서 2500을 유지하는 결과를 얻었다.