• 비파괴검사학회지
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• 제36권6호
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• pp.483-489
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• 2016

강자성 배관의 대표적인 비파괴검사 방법으로 접촉방식인 초음파탐상(UT)과 비접촉식 검사인 누설자속탐상(MFL), 전자기초음파탐상(EMAT), 원격장 와전류탐상(RFECT) 기법 등이 있다. 특히 원격장 와전류(RFECT) 기법은 배관의 직경보다 작은 시스템 구축 등의 장점이 있다. 이런 장점에도 불구하고 array system을 구성할 경우 coil sensor 각각의 민감도 차이와 유지 보수 등의 문제가 있다. 이런 문제점을 해결하기 위해 크기가 작고 교체성이 우수하며 같은 민감도를 갖는 GMR sensor(giant magneto-resistance)를 적용하였다. 본 연구는 강자성 배관에 GMR sensor의 축 및 반경 방향의 원격장 및 깊이 변화를 가진 표준결함 실험을 통해 원격장 및 결함신호 특성을 확인하였고 강자성 배관에 원격장 와전류를 이용한 GMR sensor의 적용 가능성을 확인하였다.

• 센서학회지
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• 제28권6호
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• pp.395-401
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• 2019

This paper proposes a method for estimating the location of a magnetized tip that is inside a non-transparent space or body by using arrayed giant magnetoresistance (GMR) sensors. In general, an object located in such an opaque space can be detected using X-rays, magnetic fields, ultra-sonic sensors, etc., depending on its characteristics. X-ray is mostly used for medical purposes but frequent exposure to it could cause harm to patients as well as doctors. In this study, how well a GMR sensor is applicable instead of an X-ray is investigated. The sensor's voltage output is experimentally fitted to distance with a relationship of 3rd degree polynomial. To detect a small magnetized tip with 900 Oe inside a human body, a 2×2 arrayed GMR sensor and a location estimation algorithm based on information acquired from four sensors is developed. Evaluation tests show that the suggested method is applicable to limited cases with a distance less than 33-55 mm, and the location of a magnet tip is estimated relatively well with an error less than 1.5 mm.

• Journal of Magnetics
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• 제14권2호
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• pp.80-85
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• 2009

The mineral dissolution sensor system using GMR-SV and glass/Mg(200 nm) was prepared and characterized. The magnetic field sensitivity of GMR-SV to microscopic magnetic variation was about 0.8%/Oe. The change that occurs when Mg-film dissolves in water, the solubility of water, which is one of the basic properties of mineral water, was sensed by measuring the subtle variation of an electric current. In the case of edible water with Mg mineral added, bubbles were generated on the surface of the Mg film in the first 45 minutes, and the number of drops that were dissolved more rapidly than with the tap and DI waters later reduced to zero. For the edible water samples that each had different mineral Mg concentrations, the Mg solubility speed significantly differed. After injecting Mg film into the edible water, the magnetoresistance of the output GMR-SV signal decreased from a maximum of $45.4\;{\Omega}$ to a minimum of $43.6\;{\Omega}$. The measurement time was within 1 min, giving the rate of change ${\Delta}R/{\Delta}t=0.18\;{\Omega}/s$. This measurement system can be applied to develop a mineral Mg solubility GMR-SV sensor that can be used to sense the change from edible water to reduced alkali.

• 한국자기학회지
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• 제8권2호
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• pp.99-110
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• 1998

MR head technology from the perspective of read sensor evolution was reviewed. AMR sensors have been developed for last two decades and successfully employed into information storage devices such as disk drives. Development of manufacturable GMR sensors is of emerging technological interest because GMR sensors can further meet the need of ultrahigh recording density. In this review, the mechanisms, materials systems, operating principles of both AMR an GMR sensors, and the head structures were discuseed. Constructing GMR heads with ultrathin sensor materials and complex topographical structures demands unique fabrication and design challenges. The commercialization of GMR heads can only be realized by the succesful implementations of high performance materials, advanced thin film processes, and stable head design.

• 한국자기학회지
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• 제21권1호
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• pp.32-36
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• 2011

DC 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 제작한 고감도 거대자기저항 스핀밸브 박막 소자를 이용하여 수위 및 수온을 측정할 수 있는 센서를 제작하였다. 제작한 센서의 수위 및 수온 분해능은 각각 $400\;m{\Omega}/mm$와 $100\;m{\Omega}/^{\circ}C$ 이었으며, 이는 전립선 비대증 KTP(potassium titanyl phosphate) 레이저 치료기에서 냉각기의 수위 및 수온을 조절하는 센서로써 응용이 가능하다.

• 센서학회지
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• 제18권5호
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• pp.393-401
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• 2009

This paper describes development of a new displacement sensor for intelligent suspension system in which the damping force has been controlled by MR fluid. Most of the current vehicle height sensors have been installed at external place of the damper and connected to that by mechanical linkages so far. The developed sensor has a new mechanism which detects movement of the sensor rod same as connecting rod in the suspension damper by using a GMR Sensor and converts it to the relative displacement from an initial position.

• 한국자기학회지
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• 제18권5호
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• pp.174-179
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• 2008

자장감응도가 약 0.8 %/Oe인 거대자기저항-스핀밸브(GMR-SV) 소자를 이용하여 두께 200 nm의 Mg-박막과 두께 $50\;{\mu}m$의 Mg- 포일이 물속에서 녹는 Mg 용해도 측정 센서 시스템을 제작하였다. Mg-박막과 Mg-포일이 각각 용해할 때, 증가하는 저항으로 인한 전류 감소가 솔레노이드 내부의 자기장의 변화를 일으켜 GMR-SV 센서로 감지되었다. Mg이 음용수와 반응하여 발생하는 방울수와 산화환원전위(ORP)의 시간 변화율을 측정하여 일반 수돗물과 증류수의 것과 비교하였다. 미네랄 Mg함량이 다른 3가지 물에서 Mg 용해속도가 큰 차이를 보였다. 또한 Mg-박막 일 경우, 출력신호의 자기저항 값이 최소 $43.6\;{\Omega}$로 떨어졌으며 자기저항의 급격한 변화가 5분 이내에 나타났고, 그 변화율은 ${\Delta}R/{\Delta}t=0.18\;{\Omega}/min$ 이었다. Mg-포일 일 경우, 20분 이내에 $0.3\;{\Omega}/min$이었다. 음용수에 담긴 Mg-박막이나 Mg-포일의 용해시간과 용해속도를 측정하여 알칼리 환원수로 변환을 감지하는 미네랄 Mg 용해센서 개발이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국자기학회지
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• 제22권5호
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• pp.173-177
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• 2012

미크론 자성비드 검출용 바이오센서에 활용하는 GMR-SV 박막을 이온빔 스퍼터링 증착법으로 glass/Ta(5.8 nm)/NiFe(5 nm)/Cu(t nm)/NiFe(3 nm)/FeMn(12 nm)/Ta(5.8 nm)의 구조를 갖도록 증착하였다. 비자성체 Cu의 두께가 3.0 nm에서 2.2 nm까지 얇아질수록 교환결합력은 증가하였고 자기저항비는 다소 감소하였다. 비자성체의 두께가 얇으면 반강자성체의 층간 교환작용이 강자성체의 고정층뿐만 아니라 자유층의 스핀배열에도 영향을 주고 있음을 확인할 수 있었다. 또한 리소그래피 공정 과정을 거쳐 GMR-SV 소자를 제작하여 미크론 자기비드를 검출하였다. 여기서 자기비드를 떨어뜨리기 전과 후의 자기저항비, 교환결합력, 보자력은 각각 0.9%, 3Oe, 2 Oe의 값을 나타내었다. 이러한 결과로 나노 단위의 바이오센서에 활용할 수 있는 가능성을 보여주었다.

• Smart Structures and Systems
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• 제18권5호
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• pp.1029-1062
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• 2016

In this research, the nonlinear free vibration analysis of boron-nitride micro ribbon (BNMR) on the Pasternak elastic foundation under electrical, mechanical and thermal loadings using modified strain gradient theory (MSGT) is studied. Employing the von $K{\acute{a}}rm{\acute{a}}n$ nonlinear geometry theory, the nonlinear equations of motion for the graphene micro ribbon (GMR) using Euler-Bernoulli beam model with considering attached mass and size effects based on Hamilton's principle is obtained. These equations are converted into the nonlinear ordinary differential equations by elimination of the time variable using Kantorovich time-averaging method. To determine nonlinear frequency of GMR under various boundary conditions, and considering mass effect, differential quadrature element method (DQEM) is used. Based on modified strain MSGT, the results of the current model are compared with the obtained results by classical and modified couple stress theories (CT and MCST). Furthermore, the effect of various parameters such as material length scale parameter, attached mass, temperature change, piezoelectric coefficient, two parameters of elastic foundations on the natural frequencies of BNMR is investigated. The results show that for all boundary conditions, by increasing the mass intensity in a fixed position, the linear and nonlinear natural frequency of the GMR reduces. In addition, with increasing of material length scale parameter, the frequency ratio decreases. This results can be used to design and control nano/micro devices and nano electronics to avoid resonance phenomenon.

• 한국자기학회지
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• 제23권3호
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• pp.98-103
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• 2013

NiFe/Cu/NiFe/IrMn/NiFe/Cu/NiFe 이중 거대자기저항-스핀밸브(GMR-SV) 박막의 진공 후열처리 온도의존성을 조사하여 강자성층 자화용이축을 유도하였다. 자유층과 고정층의 자화용이축에 의존하는 이중 스핀밸브 박막의 자기저항곡선은 외부자기장 각도를 다르게 하면서 측정하였다. 열처리온도가 $105^{\circ}C$일 때, $0^{\circ}$와 $90^{\circ}$ 사이 임의 측정 각도에서 약 2.0 %/Oe인 자장감응도 특성을 얻었다. 이러한 결과는 면상 강자성층과 자유층을 면상에서 서로 직교한 자화방향 유도를 통하여 이중구조 GMR-SV 박막이 고감도 바이오센서로 사용할 가능성을 제시하였다.