• Journal of Magnetics
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• 제20권1호
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• pp.11-20
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• 2015

In this work, Monte Carlo simulation was employed to model the stretchable Ising monolayer film to investigate the effect of the spatial distance variation among magnetic atoms on magnetic behavior of the film. The exchange interaction was considered as functions of initial interatomic distance and the stretched distance (or the strain). Following Bethe-Slater picture, the magnetic exchange interaction took the Lennard-Jones potential-like function. Monte Carlo simulations via the Wolff and Metropolis algorithms were used to update the spin systems, where equilibrium and dynamic magnetic profiles were collected. From the results, the strain was found to have strong influences on magnetic behavior, especially the critical behavior. Specifically, the phase transition point was found to either increase or decrease depending on how the exchange interaction shifts (i.e. towards or away from the maximum value). In addition, empirical functions which predict how the critical temperatures scale with initial interatomic distance and the strain were proposed, which provides qualitatively view how to fine tune the magnetic critical point in monolayer film using the substrate modification induced strain.

• 한국재료학회지
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• 제11권12호
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• pp.1042-1046
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• 2001

Co-22%Cr alloy films are promising for high-density perpendicular magnetic recording media with their perpendicular anisotropy and large coercivity of 3000 Oe. We observed that a self organized nano structure(SONS) of fine ferromagnetic Co-enriched phase and paramagnetic Cr-enriched phase appears inside the grain of Co-Cr magnetic alloy thin films at the elevated substrate temperature after do-sputtering. We prepared 1000 $\AA$-thick Co-22%Cr films on 2000 $\AA$- SiO$_2$/Si(100) substrates at the deposition rate of 100 $\AA$/min with substrate temperatures of 3$0^{\circ}C$, 10$0^{\circ}C$, 15$0^{\circ}C$, 20$0^{\circ}C$, 30$0^{\circ}C$, and 40$0^{\circ}C$, respectively. We employed a vibrating sample magnetometer(VSM) to measure the B-H loops showing the saturation magnetifation, coercivity, remanence in in- plane and out- of- plane modes. In- plane coercivity, perpendicular coercivity, and perpendicular remanence increased as substrate temperature increased, how-ever they decreased after 30$0^{\circ}C$ slowly. Transmission electron microscope (TEM) characterization revealed that the self organized nano structure (SONS) appears at the elevated substrate temperature, which forms fine Co-enriched phases inside a grain, then it eventually affect the perpendicular magnetic property. Our results imply that we may tune the perpendicular magnetic properties with SONS obtained at appropriate substrate temperature.

• 한국재료학회지
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• 제28권8호
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• pp.445-451
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• 2018

We report the structural, magnetic and magnetocaloric properties of $Sr_{1.8}Pr_{0.2}FeMo_{1-x}W_xO_6$($0.0{\leq}x{\leq}0.4$) samples prepared by the conventional solid state reaction method. The X-ray diffraction analysis confirms the formation of the tetragonal double perovskite structure with a I4/mmm space group in all the synthesized samples. The temperature dependent magnetization measurements reveal that all the samples go through a ferromagnetic to paramagnetic phase transition with an increasing temperature. The Arrott plot obtained for each synthesized sample demonstrates the second order nature of the magnetic phase transition. A magnetic entropy change is obtained from the magnetic isotherms. The values of maximum magnetic entropy change and relative cooling power at an applied field of 2.5 T are found to be $0.40Jkg^{-1}K^{-1}$ and $69Jkg^{-1}$ respectively for the $Sr_{1.8}Pr_{0.2}FeMoO_6$ sample. The tunability of magnetization and excellent magnetocaloric features at low applied magnetic field make these materials attractive for use in magnetic refrigeration technology.

• Journal of Magnetics
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• 제20권3호
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• pp.211-214
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• 2015

$Cr_2O_3$ nanoparticles were prepared via one-step reactive laser ablation of Cr in oxygen. The metastable $CrO_2$ phase was obtained through the subsequent oxidation of $Cr_2O_3$ nanoparticles under $O_2$ with gas pressures of up to 40 MPa. The as-prepared $Cr_2O_3$ nanoparticles are spherical or rectangular in shape with sizes ranging from 20 nm to 50 nm. High oxygen pressure annealing is effective in producing meta-stable $CrO_2$ from as-dried $Cr_2O_3$ nanoparticles, and the $Cr_2O_3$ nanoparticles exhibit a weak ferromagnetic behavior with an exchange bias of up to 11 mT that can be ascribed to the interfacial exchange coupling between uncompensated surface spins and the antiferromagnetic core. The $Cr_2O_3/CrO_2$ nanoparticles exhibit an enhanced saturation magnetization and a reduced exchange bias with an increasing faction of $CrO_2$ due to the elimination of uncompensated surface spins over the $Cr_2O_3$ nanoparticles when exposed to a high pressure of $O_2$ and/or possible phase segregation that results in a smaller grain size for both $Cr_2O_3$ and $CrO_2$.

• 한국자기학회지
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• 제25권5호
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• pp.144-148
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• 2015

스피넬 결정구조를 지니는 $CoMn_2O_4$ 박막을 증착하였으며 이들 박막의 물리적 특성을 후열처리 이전과 이후로 비교 조사하였다. 증착온도인 $720^{\circ}C$보다 낮은 $700^{\circ}C$에서의 후열처리 과정 이후, 열처리 이전의 불분명했던 tetragonal 결정구조가 분명하여졌으며 이는 곧 표면상태의 변화로도 관측되었다. 자성특성의 경우 약 100 K에서 다결정 형태의 벌크에서는 측정할 수 없었던 상전이가 관측되었다. 상전이온도 이상의 온도에서는 전형적인 강자성 특성을 보이는 반면 상전이온도 이하에서는 페리자성 특성을 보였다. 특히 열처리 이후에는 페리자성 특성은 매우 뚜렷하여졌다. 이와 같은 결과는 후열처리과정이 $CoMn_2O_4$ 박막의 물리적 특성을 결정짓는데 필수적임을 의미한다.

• Journal of the Korean Physical Society
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• 제73권10호
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• pp.1555-1560
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• 2018

$AlFe_2B_2$ produced by using a conventional arc melter has a ferromagnetic material with a Curie temperature ($T_C$) of around 300 K, but the arc-melt generates paramagnetic $Al_{13}Fe_4$ impurities during the synthesis of $AlFe_2B_2$. Impurities are brought to cause a decrease in magnetocaloric effects (MCEs). To investigate the effects of $Al_{13}Fe_4$ impurities on MCEs, we prepared and compared ascast and acid-treated samples, where the acid treatment was performed to remove the $Al_{13}Fe_4$ impurities. For the structural analysis, powder X-ray diffraction was carried out, and the measured data were subjected to a Rietveld refinement. The presence of $Al_{13}Fe_4$ impurities in the as-cast sample was observed in the phase analysis measurements. Magnetic properties were investigated by using Superconducting Quantum Interference Device (SQUID) measurements for the as-cast and the acid-treated $AlFe_2B_2$ samples. From isothermal magnetization measurements, Arrott plots were obtained showing that the transition of $AlFe_2B_2$ has a second-order magnetic phase transition (SOMT). The $T_C$ and the saturation magnetization increased for the acid-treated sample due to removal of the paramagnetic impurities. As a consequence, the magnetic entropy change ($-{\Delta}S$) increased in the pure $AlFe_2B_2$ samples, but the full width at half maximum in the plot of $-{\Delta}S$ vs. T decreased due to the absence of impurities.

• 대한화학회지
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• 제54권6호
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• pp.766-770
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• 2010

본 연구는 전이금속이 치환된 묽은 자성 반도체의 자기적 특성을 연구하였다. 울츠자이트(wurtzite) 구조를 가지는 화합물은 졸-겔(sol-gel)법을 이용하여 합성하였다. 열역학적 특성과 자기적 특성을 가진 $Zn_{1-x}Co_xO$은 단일상으로 나타났으며, 농도에 따라 다른 특성을 보여주었다. 묽은 자성 반도체의 특성을 조사하기 위해 X-ray diffraction (XRD), scanning electronic microscope (SEM) 및 vibrating sample magnetometer (VSM)을 사용하였다. 구조 분석을 통해 단일상이 확인된 시료에서는 모두 강자성 특성이 발견되었고, 전이금속 이온의 농도를 5%이상 치환이 되면 강자성이 감소하는 현상이 나타났다.

• 한국자기학회지
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• 제3권2호
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• pp.94-100
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• 1993

신소재 희토류 영구자석인 $Sm_{2}Fe_{17}N_{3}$ 화합물에 대한 자체충족적 국재밀도함수 근사 전자구조 계산을 수행하여 이 물질의 전자기적 물성을 연구하였다. LMTO(Linearized Muffin-Tin Orbital) 에너지 띠 방법을 사용하여 상자성, 강자성상 $Sm_{2}Fe_{17}N_{3}$ 화합물의 에너지 띠 구조를 결정 하고 이를 토대로 이화합물의 전기적, 자기적 구조와 Sm, Fe, N원자들간의 결합효과등을 고찰하였다. N원자는 근접 Fe원자와의 혼성 상호작용을 통하여 Fe원자의 자기모멘트를 많이 줄이는 효과를 주며 또한 구조 안정성에 기여한다는 결과를 얻었다. 강자성상 $Sm_{2}Fe_{17}N_{3}$에서의 Fe원자들의 평균 자기모멘트는 $Sm_{2}Fe_{17}$의 $2.16{\mu}_B$에 비해 약 8% 증가한 $2.33{\mu}_B$로 계산되었는데 이중 N원자로 부터 가장 멀리 떨어져 있으며 12개의 Fe원자들로 둘러싸인 Fe I (c) 원자가 가장 큰 값($2.65{\mu}_B$)의 자기모멘트르 갖고 N원자와의 혼성 상호작용이 가장 큰 Fe III(f)원자가 가장 작은 값($1.96{\mu}_B$)의 자기모멘트를 갖는다.

• 한국자기학회지
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• 제4권1호
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• pp.7-11
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• 1994

비정질 $Fe_{76}Cu_{1}Nb_{3}Si_{14}B_{6}$ 합금을 $400\;-\;700^{\circ}C$사이에서 $50^{\circ}C$ 간격으로 1시간 열처리하여 미세자기구조를 알아 보기 위해서 강자성공명 실험을 하였다. 열 처리온도에 따른 미세자기구조 변화를 강자성공명 실험을 통해 얻어진 미분흡수선의 선폭 ${\Delta}H_{p.p}$와 공명자기장의 변화와 관련시켜 정성적으로 고찰한 후 다음을 알 수 있었다. 열처리 온 명자기장은 증가한다. 열처리 온도가 $400^{\circ}C$에서 $500^{\circ}C$로 증가하면 비정질상 내에 미세결정이 불균일하게 나타남으로서 자기이방성 증가하기 때문에, 선폭은 증가하고 공명자기장은 감소한다. 열처리 온도가 $500^{\circ}C$에서 $550^{\circ}C$로 증가하면 균일한 미세결정구조가 형성됨으로서 자기이방성이 감소하기 때문에, 선폭은 감소하고 공명자기장은 증가한다. 열처리 온도가 $550^{\circ}C$이상으로 증가하면 여러가지 결정상들이 혼재한 불균한 조직에 의해 자기이방성이 증가함으로서 선폭은 증가하고 공명자기장은 감소한다.

• 한국자기학회지
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• 제1권1호
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• pp.17-24
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• 1991

$NdFe_2$, $Nd{(Fe_{0.5})}_2$, $SmCo_2$ 및 $Sm{(Fe_{0.5}Co_{0.5})}_2$ 조성의 Laves 화합물을 급속냉각기술에 의하여 제조하였다. 저온자기특성을 조사한 결과 $Nd{(Fe_{0.5}Co_{0.5})}_2$, $SmCo_2$와 $Sm{(Fe_{0.5}Co_{0.5})}_2$ 조성의 Laves 화합물은 강자성의 거동을 보이며 결정구조는 모두 C15의 단일상으로 존재하였으며, $NdFe_2$ 조성의 급냉합금은 일종의 spin reorientation 거동을 보였다. $NdFe_2$ 조성의 급냉합금은 화학조성식 $NdFe_7$의 준안정상과 Nd-rich상으로 구성됨을 알았다. $NdFe_2$ 급냉합금을 열처리 하면 $NdFe_7$은 $Nd_2Fe_{17}$과 Nd-Fe-O상으로 변태하였다. $Sm{(Fe_{0.5}Co_{0.5})}_2$ Laves 화합물의 보자력은 상온에서 4kOe이며 큐리온도는 $400^{\circ}C$로 측정된다. 또한 $Nd{(Fe_{0.5}Co_{0.5})}_2$ Laves 화합물은 상온에서 $2.8\;{\mu}_B/f.u.의$ 자기모멘트를 보유한다.