Ferrite plating enables were grown by ferrite by plating method in solution at low temperature(<10$0^{\circ}C$). This faciltates the fabrication of new ferrite thin film devices using non- heat-resistant materials(plastic, GaAs ect) as substrates. Combining the ferrite plating with sonochemistry, application of power ultrasonic waves to stimulate chemical reactions, the crystallinity and qualities of films were improved. Modifying the reactions cell and plating conditions further improved the film quality.
The ferrite plating with applying power ultrasound waves of 19.5 kHz and 600W enabled us to encapsulate entirely MnZn ferrite cores for transformers with Ni$\sub$x/Zn$\sub$y/Fe$\sub$3-x-y/O$_4$coating. Supplying a NH$_4$OH solution during the plating broke the limit of the solubility of Ni ions to ferrite-plated films. The electrical resistivity of the NiZn ferrite coating increased with increasing the Ni and Zn content, reaching 2.3${\times}$10$\^$5/Ωcm at the composition of Ni$\sub$0.24/Zn$\sub$0.30/Fe$\sub$2.46/O$_4$. The saturation magnetization was 540 emu/㎤. As a result, the MnZn ferrite cores were successfully encapsulated with the NiZn ferrite coatings for an insulation layer.
Ferrite plating 방법은 진공이 불필요하고, 저온(< $100^{\circ}C$)에서 페라이트 박막을 제작할 수 있다. 이 방법으로 유리 기판위에 $80^{\circ}C$에서 $Fe_{3-x}Mn_{x}O_4(x=0.0~0.023)$의 페라이트 박막을 제작하였다. 박막은 60분간 성장시켰으며, 막의두께는 약 $9000\AA$이었고, 거울면과 같은 광택을 지녔다. X-선 회절 실험으로 스피넬 구조의 단일상을 확인하였다. $Fe_{3-x}Mn_{x}O_4$ 박막의 구성비 x는 반응용액에서의 구성비 x'에 비해 매우낮다(x/x'=0.04). $Fe_{3}O_{4}$ ferrite 박막의 포화자화($M_{s}$)는 480 emu/cc로써 bulk 시료와 비슷한 값을 가졌다.
자외선과 전자파를 동시에 차단하는 선글라스렌즈를 제작하기 위하여 유리기판 위에 자성재료인 페라이트 박막을 페라이트 도금법으로 제작하였다. 이들은 모두 스피넬 구조의 단일상임을 확인할 수 있었으며, 육안으로 관찰할 때 거울면과 같은 광택을 가졌으며, 손톱으로 긁었을 때 흠집이 생기지 않는 경도를 보였다. 페라이트는 400nm 부근에서부터 급격히 투과율이 떨어져 자외선을 차단하는데 효과적인 양상을 보이고 있다. 타사제품과 비교하여 자외선 차단효과는 크게 떨어지지 않으며, 전자파 차단효과가 있는 페라이트를 코팅한 선글라스를 착용함으로서 유해전자파와 자외선을 차단하는 효과를 얻을 수 있을 것이다.
Polycrystalline films of Ni- and Co-ferrites films are prepared from aqueous solution at $90^{\circ}C$ by ferrite plating, which are subjected to Fe$^57$ conversion electron Mossbauer spectroscopy in backscatter mode. The average angle of Fe spins relative to the film plane is evaluated as 18 degree and 82 degree for the Ni- and Co-ferrite films, respectively, indicating a prominent magnetic anisotropy parallel and perpendicular to the film plane. It was also verified by the magnetization measurements.
무전해 도금법에 의해 제조된 은 피복 Ni-Zn 페라이트 분말의 전파흡수특성을 조사하였다. 분무건조법 및 소결 고정에 의해 평균입경이 $50{\mu}m$ 정도인 페라이트 구형 분말을 제조하고, 이 분말 위에 은 피막을 무전해 도금법에 의해 코팅하였다. 페라이트 표면에 형성되는 은 피막의 미세조직은 도금욕의 $AgNO_3$의 농도에 따라 민감히 변화하였다. 균일한 은 피막을 얻기 위해 페라이트 분말 20g당 10g/L $AgNO_3$가 필요하였다. 페라이트 분말 표면에 은 피막이 형성됨에 따라 전기저항은 $10^{-2}\~10^{-3}\;\Omega$ 정도까지 감소하였다. 도금 처리되지 않은 순수 페라이트 분말은 400 MHz에서 자기공명을 나타내는 전형적인 자성재료의 특성을 나타내었고, 복소유전율은 실수 항이 35, 허수 항은 거의 0에 가까운 값을 나타내었다. 반면 균일한 은 도금이 이루어진 페라이트 분말은 투자율의 큰 변화 없이 복소유전율 실수항이 35, 허수항이 8 이상으로 매우 크게 증가하였다. 이에 따라 전파흡수체의 두께를 현저히 줄일 수 있었다. 임피던스 정합두께는 C-band대역에서 도금되지 않은 페라이트 분말의 경우 5mm로부터 도금 후 2mm 수준으로 감소하였다.
페라이트 플레이팅(ferrite plating)법은 10$0^{\circ}C$ 이하의 낮은 온도에서 박막을 제작할 수 있기 때문에 비 내열성 물질(플라스틱, GaAs, 종이류 등)을 기판으로 사용 가능하고, 일종의 무전해 도금법으로서 피도금체의 형상에 관계없이 균일한 두께의 페라이트 막이 얻어지며, PVD 및 CVD방법에 비하여 복잡한 장치를 필요로 하지 않기 때문에 특히 경제적인 측면에서 제작비용을 낮게 할 수 있다는 장점이 있다[1]. (중략)
페라이트 도금 방법은 진공이 불필요하며 저온(<10$0^{\circ}C$)에서 페라이트 박막을 제작할 수 있다. 이 방법으로 기판온도 8$0^{\circ}C$, 산화용액의 pH 7.1~8.8 영역에서 모두 스피넬 구조의 NixFe3-xO4 (x=0.162~0.138) 박막을 얻었다. 이들은 열처리를 하지 않았음에도 불구하고 결정성이 우수한 다결정의 박막을 얻었다. 박막의 성장속도는 산화용액의 pH가 7.1에서 8.8까지 변함에 따라 성장속도가 143$\AA$/min에서 255 $\AA$/min 까지 증가하였다. 산화용액의 pH가 증가할수록 입경의 크기가 증가하고, 보자력은 감소하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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