• 한국소음진동공학회논문집
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• 제21권6호
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• pp.499-505
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• 2011

This paper presents optimal design of controllable magnetorheological suspension unit for a tracked vehicle. As a first step, a double-rod type MR suspension unit is designed on the basis of the Bingham model of commercially available MR fluid, and its damping characteristics are evaluated with respect to the intensity of the magnetic field. Subsequently, the governing equation of motion of the MR suspension system featuring the MR valve is established. Then, the optimization problem to find optimal geometric dimensions of the MR supension unit is formulated by considering an objective function which is related to damping torque and control energy. The first order optimization method intergrated with a commercial finite element method(FEM) software is adopted to obtain optimal solution of the system. The performance characteristics of the optimized MR susepnsion unit is then evaluated and compared with initial one.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.888-891
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• 2011

This paper presents development of flow control valve using MR fluid. Generally, since the apparent viscosity of MR fluids is adjusted by applying magnetic fields, the MR valves can control high level fluid power without any mechanical moving parts. In this paper, flow control valve using MR fluid on the behavior of the magnetic field influence on the numerical analysis of more accurate electromagnetic parameters were obtained, even if when magnetic field apply inside of surrounding MR fluid from electromagnet, more realistic designing way analysis of characteristic of whole magnetic field distribution is suggested by surrounding magnetic material. Also, comparison of flow rate inlet and outlet, behavior of MR fluid in experiments proposed. A new type of flow control valve using MR fluid is proposed by analysis of behavior of MR fluid in experiments.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.433-439
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• 2000

Lots of semi-active control devices have been developed in recent years because they have the best features of passive and active system. Especially, controllable magneto-rheological(MR) fluid devices have received significant attention in these area of research. The MR fluid is the material that reversibly changes from a free-flowing, linear viscous fluid to a semisolid with a controllable yield strength in milliseconds when exposed to a magnetic field. If the magnetic field is induced by moving a permanent magnet instead of applying current to a solenoid, it is possible to design a MR damper consuming low power because the power consumption is reduced at steady state. This paper proposes valve mode MR damper using permanent magnetic circuit that has wide range of operation with low power consumption and small size. To design a MR damper that has a large maximum dissipating torque and a low damping coefficient, a design parameter is adopted. The magnetic circuit, material of choke and choke type are selected experimentally with the design parameter. The behaviors of the damper are examined and torque tracking control using PID feedback controller is performed for step, ramp and sinusoidal trajectories.

• 한국자기학회지
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• 제12권2호
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• pp.64-67
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• 2002

속박층 (pinning layer) IrMn를 사용한 Ta/NiFe/IrMn/CoFe/Cu/CoFe/NiFe/Ta 구조의 스핀밸브 박막 (SV; spin valve)을 산화층이 코팅된 Si(111) 기판에 dc 마그네트론 스퍼터링 방법으로 상온에서 제작하였다. 이 SV에 대하여 교환결합자기장 (H$_{ex}$; exchange coupling field), 자기저항 (MR; magnetoresistance)비 및 보자력 (H$_{c}$ coercivity)의 열처리 순환수와 온도 의존성을 조사하였다. 증착조건과 후열처리 조건을 최적화 함으로써 MR비 3.6%, 피속박층의 H$_{ex}$ 11800 Oe을 얻었다. H$_{ex}$는 열처리 순환횟수가 2 이후에 일정한 값을 유지하여 열적으로 안정성을 갖는 것을 확인하였다. H$_{ex}$는 24$0^{\circ}C$ 까지는 600 Oe를 유지하다가 점점 감소하여 27$0^{\circ}C$에 0이 되었다.

• 한국자기학회지
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• 제14권3호
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• pp.109-113
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• 2004

구형파의 디지털 자료를 전송하기에 적합한 구조의 휘트스톤 브리지 형태로 GMR 아이솔레이터를 모델링하고, 여기에서 입력전류에 대한 출력전압특성을 시간영역에서 조사하였다. GMR 아이솔레이터를 자기적 부분과 전기적 부분으로 나누고 제조된 스핀벨브 소자의 측정결과를 대입하여 출력전압을 구할 수 있는 모델링 순서도를 설정하였다. 자기적 모델링으로는 평판코일의 3차핀 모델을 FEM방법으로 해석하여 입력전류에 의해 생성되는 자장의 세기를 구하였다. 전기적 모델링을 위해 평판코일의 저항과 인덕턴스 그리고 정전용량을 계산하여, 시간영역에서 입력전류파형과 이에 따른 자기장파형을 구하였다. 마지막으로 스핀밸브의 MR-H 측정곡선과 평판코일에서 발생된 자장의 세기를 조합하여 아이솔레이터의 출력전압파형을 계산하였다. 여기에서 GMR 아이솔레이터의 입력전류파형에 비해 코일전류파형의 진폭이 최고 100％ 정도 증가하거나 90 ％ 정도 감소하고, 주기의 10％ 정도에 해당하는 지연이 발생하였다. 그럼에도 출력전압 파형은 스핀밸브의 히스테리시스 특성 때문에 400 Mbit/s 이상의 전송속도에서 입력전류파형과 비슷하게 복원되어 전달될 수 있음을 예측할 수 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제8권5호
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• pp.288-294
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• 1998

기판/Ta/NiFe/Cu/NiFe/FeMn/Ta 스핀밸브에서 Ta 성막 후에 자유층 NiFe 스퍼터 증착시 가해진 기판 바이어스 전압에 의해 야기된 Ta/NiFe 계면에서의 원자섞임이 자기저항에 미치는 영향에 대해 조사하였다. 최대 자기 저항비 (MR ratio)를 나타내는 자유층의 적정두께는 바이어스 전압이 증가함에 따라 증가하였다. 이러한 현상의 원인은 바이러스 전압이 증가함에 따라 Ta과 NiFe의 원자섞임으로 계면에 있는 NiFe층 일부가 약한 강자성 또는 상자성화되어 스핀 비의존 산란을 하는 원자섞임층의 두께가 증가하였기 때문이다. 원자섞임층의 존재는 전기저항 변화와 자화량 변화로부터 증명하였다. 또 본 실험에서 비록 NiFe 증착시 기판 바이어스 전압이 변화더라도 최대 자기저항비를 갖는 최적 "유효" 자유층 두께는 기판 바이어스 전압에 무관하게 일정하였다.관하게 일정하였다.

• 한국자기학회지
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• 제16권5호
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• pp.240-244
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• 2006

본 연구에서는 하지층으로 사용한 Mo(MoN)의 두께 변화에 따른 스핀밸브 구조의 자기적 특성과 열처리 결과를 비교 검토하였다. 사용된 스핀밸브는 Si기판/$SiO_2/Mo(MoN)(t{\AA})/NiFe(21\;{\AA})/CoFe(28\;{\AA})/Cu(22\;{\AA})/CoFe(18\;{\AA})/IrMn(65\;{\AA})/Ta(25\;{\AA})$ 구조이다. 또한 본 연구에서는 MoN 하지층을 Si기판에 증착하여 열처리후 특성을 분석하였다. MoN 박막의 질소량이 증가(5 sccm까지)할수록 비저항은 증가하였다. $600^{\circ}C$에서 열처리 후 측정한 XRD 결과를 보면 Si/Mo(MoN) 박막에서 규소화합물을 발견할 수 없었다. MoN을 하지층으로 사용할 경우 $300^{\circ}C$에서 열처리 후 측정한 XPS 결과를 보면 질소 유입량이 5 sccm인 경우가 질소 유입량이 1 sccm인 경우보다 안정적임을 알았다. Mo(MoN) 하지층을 사용한 경우 하지층 두께 변화($45{\AA}$)에 따라 자기저항비와 교환결합력의 변화는 소폭이었다. Mo 하지층의 열처리 온도별 자기저항비는 열처리 전 상온에서 7.0%이었고, $220^{\circ}C$ 열처리 때 7.5%로 증가하였다. 이후 열처리 온도를 $300^{\circ}C$까지 증가 시키면 자기저항비는 7.5%에서 3.5%로 감소하였고, 질소유입량이 변화(5 sccm까지)하여도 유사한 경향을 보였다.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.393-400
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• 2006

One of the most promising semi-active devices proposed for structural control is magnetorheological fluid (MR) dampers. While many researches are making too much of application to structural control, few of papers are considering how to design the MR dampers having good performance. In this paper, the sub-optimal design procedure for MR dampers is presented. This paper shows that an MR damper having the capacity of about 5,000 N is designed according to proposed procedure, as an exmple.

• 한국자기학회지
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• 제12권6호
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• pp.212-217
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• 2002

비자성층을 사이에 둔 두 강자성층의 보자력 차이를 이용하여 거대자기저항특성을 나타내는 Ta/CoFe/Cu/NiFe/Ta 구조의 pseudo 스핀밸브를 DC 마그네트론 스퍼터링 방법으로 제조하였다. Ta/CoFe/Cu/NiFe/Ta 구조에서 CoFe층의 두께 변화에 따른 자화 특성 및 자기저항 특성을 조사하였으며, 이 구조에서 CoFe층의 두께가 60 $\AA$일 때 자기저항비는 3.82%이고 CoFe층과 NiFe층 사이의 보자력 차이는 27.4 Oe이다. Ta/CoFe/Cu/NiFe/Ta 구조를 갖는 pseudo 스핀밸브에서 CoFe층과 NiFe층의 보자력 차이는 CoFe층의 두께가 20 $\AA$에서 40 $\AA$까지 증가함에 따라 증가하였으며 40 $\AA$ 이상에서는 감소하였다. 이와 같은 결과는 박막의 결정성 및 포화 자기변형(λ$_{s}$)의 변화에 의한 것으로 판단된다. Cu층과 NiFe층 사이에 CoFe층을 삽입한 Ta/CoFe/Cu/NiFe/Ta 구조에서 삽입층인 CoFe층의 두께 변화에 따른 자화특성 및 자기저항 특성을 조사한 결과 CoFe두께가 10$\AA$시 자기저항비가 6.7 %이며. 삼층막 구조 보다 자기저항비가 약 1.5배 이상 증가함을 알 수 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제9권2호
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• pp.98-103
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• 1999

DC, RF 스퍼터링 방법으로 제조한 glass/Ta/NiFeI/CoI(t)/Cu/CoII(3/4 t)/NiFeII/FeMn 스핀밸브구조에서 아르곤(Ar)가스압력과 코발트(Co)층의 두께에 변화를 주어 보자력(Hc)과 교환이방성자계(Hex) 그리고 자기저항변화율(MR)에 대해 연구하였다. 아르곤가스 압력에 대한 보자력은 4mTorr에서 2.8Oe로 가장 작았으며 교환이방성자계는 6mTorr에서 약 50.0Oe, 자기저항변화율은 10mTorr에서 5.3%를 얻을 수 있었다. 또한 코발트층의 두께변화에 대한 보자력은 코발트층(CoI)의 두께가 40$\AA$일 때 3.0Oe, 교환이방성자계는 13$\AA$두께에서 65.9Oe 그리고 자기저항변화율은 27$\AA$과 34$\AA$의 두께에서 4.7%를 얻을 수 있었다.