• 제목/요약/키워드: Uniaxial Anisotropy

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Shape anisotropy and magnetic properties of Co/Ni anti-dot arrays

  • Deshpande, N.G.;Seo, M.S.;Kim, J.M.;Lee, S.J.;Lee, Y.P.;Rhee, J.Y.;Kim, K.W.
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.444-444
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    • 2011
  • Recently, patterned magnetic films and elements attract a wide interest due to their technological potentials in ultrahigh-density magnetic recording and spintronic devices. Among those patterned magnetic structures, magnetic anti-dot patterning induces a strong shape anisotropy in the film, which can control the magnetic properties such as coercivity, permeability, magnetization reversal process, and magneto-resistance. While majority of the previous works have been concentrated on anti-dot arrays with a single magnetic layer, there has been little work on multilayered anti-dot arrays. In this work, we report on study of the magnetic properties of bilayered anti-dot system consisting of upper perforated Co layer of 40 nm and lower continuous Ni layer of 5 nm thick, fabricated by photolithography and wet-etching processes. The magnetic hysteresis (M-H) loops were measured with a superconducting-quantum-interference-device (SQUID) magnetometer (Quantum Design: MPMS). For comparison, investigations on continuous Co thin film and single-layer Co anti-dot arrays were also performed. The magnetic-domain configuration has been measured by using a magnetic force microscope (PSIA: XE-100) equipped with magnetic tips (Nanosensors). An external electromagnet was employed while obtaining the MFM images. The MFM images revealed well-defined periodic domain networks which arise owing to the anisotropies such as magnetic uniaxial anisotropy, configurational anisotropy, etc. The inclusion of holes in a uniform magnetic film and the insertion of a uniform thin Ni layer, drastically affected the coercivity as compared with single Co anti-dot array, without severely affecting the saturation magnetization ($M_s$). The observed changes in the magnetic properties are closely related to the patterning that hinders the domain-wall motion as well as to the magneto-anisotropic bilayer structure.

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수치해석적인 방법으로 규명한 정렬된 단축이방성 분자들의 질서변수와 상대 복굴절의 준선형 관계식 (The Explicitly Quasi-linear Relation Between the Order Parameter and Normalized Birefringence of Aligned Uniaxially Anisotropic Molecules Determined Using a Numerical Method)

  • 김상열
    • 한국광학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.223-228
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    • 2016
  • 액정과 같은 단축 이방성 분자들의 정렬 정도에 따라 달라지는 복굴절으로부터 상대 복굴절 ${\Delta}n_{rel}$를 구하고 ${\Delta}n_{rel}$과 방향질서변수(orientational order parameter) S의 관계를 탐색하였다. 무질서한 분포를 하고 있는 경우를 포함하여 액정의 정렬정도를 달리 표현할 수 있는 분포함수를 도입하고 이 분포함수를 사용하여 질서변수 S가 0부터 1까지 변하도록 액정분자들의 정렬정도를 달리하며 ${\Delta}n_{rel}$과 S를 수치계산 하였다. 이 계산 결과로부터 s와 ${\Delta}n_{rel}$$S=(1+a){\Delta}n_{rel}-a{\Delta}n^2_{rel}$와 같이 준선형적인 관계를 만족하며 a는 $n_o{\frac{{\Delta}n}{4}}$으로 근사할 수 있음을 확인하였다. 또한 복굴절으로부터 Vuks의 방법에 따라 구한 분자분극의 이방성과 Neugebauer의 방법에 따라 구한 분자분극의 이방성이 각각 질서변수 S와 또 다른 준선형 관계식들을 따름을 보였다.

Co-Cr-(Ta) 수직자기기록용 박막의 자기이방성에 대한 연구 (A Study on the Magnetic Anisotropy of Co-Cr-(Ta) Thin Films for Perpendicular Magnetic Recording)

  • 황충호;박용수;신경호;이택동
    • 한국자기학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.208-214
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    • 1993
  • Ta을 미량 첨가한 Co-Cr-Ta 박막의 높은 수직보자력의 원인을 알아보기위하여 회전우력자력계 (torque magnetometer)와 진동시료형 자력계(VSM)를 이용하여 Co-Cr 박막과 Co-Cr-Ta 박막의 수직자기이방 성에너지를 조사하였다. Co/sub 81.7/Cr/sub 16.7/Ta/sub 1.6/ 박막의 수직이방성에너지는 동일 기판온도에 서 성막한, 비슷한 용질원자량의 Co/sub 81/Cr/sub 19/ 박막보다 높았다. 그 원인을 분석하기 위하여 as- sputtered 상태의 박막들을 annealing 처리한 후 수직자기이방성에너지의 변화를 조사하였다. annealing 처 리에 의해 수직자기이방성에너지는 감소하였다. 이러한 annealing 처리에 의한 수직자기이방성에너지의 감 소량은 CoCrTa 박막의 경우 더 켰으며, annealing 처리후의 수직자기이방성에너지는 이원계 및 삼원계 박막 에서 비슷한 값을 보였다. 이는 Ta 첨가에 의해 as-sputtered 박막내 용질원자의 편석(segregation) 정도가 증가하며, 이러한 편석 의 증가로 박막내에 형태자기이방성의 기여가 증가하여 수직자기이방성에너지의 증가가 있었던 것으로 해석 된다. 또한 이 러한 용질원자의 편석의 증가에 의한 수직자기이방성에너지의 증가로 박막의 보자력도 증가 한 것으로 생각된다.

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Performance Evaluation of Barlat's and BBC Yield Criteria based on Directionalities of R-values and Yield Stresses

  • 로얀산;배기현;이창수;박충희;허훈
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.277-280
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    • 2009
  • This paper deals with the performance evaluation of Barlat's and BBC yield criteria by the directional variation prediction of the yield stresses and the R-values. for the evaluation of yield criteria, three kinds of Aluminum alloys and two kinds of steels were selected and their material properties are from Stoughton and Yoon's work. The experimental data required for the parameter evaluation included the uniaxial yield stresses and R-values (width-to-thickness strain ratio in uniaxial tension) measured in rolling direction, diaganol direction and the transverse direction, the equibiaxial yield stress and the R-value of equibiaxial tension. The optimization method, the Downhill Simplex method, was selected for the coefficient identification of Barlat91, Barlat97 and Barlat2000 yield criteria. Yield surface shapes, yield stress and R-value directionalities of Barlat's and BBC yield criteria were investigated and compared with the experimental data. Barlat2000 and BBC yield criteria were extremely qualified for the shape of the yield surface and the directionality of the yield stresses and the R-values.

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고온변형 중의 AZ80 마그네슘 합금의 미세조직 형성 거동에 미치는 변형속도의 영향 (Effect of Strain Rate on Microstructure Formation Behaviors of AZ80 Magnesium Alloy During High-temperature Deformation)

  • 박민수;김권후
    • 열처리공학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.180-184
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    • 2020
  • The crystallographic texture plays an important role in both the plastic deformation and the macroscopic anisotropy of magnesium alloys. In previous study for AZ80 magnesium alloy, it was found that the main texture components of the textures vary with the deformation conditions at high temperatures. Also, the basal texture was formed at stress of more than 15-20 MPa and the non-basal texture was formed at stress of less than 15-20 MPa. Therefore, in this study, uniaxial compression deformation of AZ80 magnesium alloy was carried out at high temperature (stress of 15-20 MPa). The uniaxial compression deformation is performed at temperature of 723 K and strain rate 3.0 × 10-3s-1, with a strain range of between -0.4 and -1.3. Texture measurement was carried out on the compression planes by the Schulz reflection method using nickel filtered Cu Kα radiation. EBSD measurement was also conducted in order to observe spatial distribution of orientation. As a result of high temperature deformation, the main component of texture and its development vary depending on deformation condition of this study.

비균일 단축 이방성 매질을 투과하는 빛의 편광상태 변화 표현 (Polarization Analysis of Light Passing Through Non-uniform Uniaxial Media)

  • 류장위;김상열;김용기
    • 한국광학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.161-167
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    • 2010
  • 단축 이방성 매질에서 다른 단축 이방성 매질로 진행하는 빛의 유효투과계수 표현을 유도하였다. 두 이방성 매질 사이에 가상의 등방성 매질을 도입한 후, 가상의 등방성 매질 내의 다중반사 효과를 반영함으로써 두 단축 이방성 매질간의 경계면에서 유효 투과계수 표현을 제시하였다. 균일하지 않은 단축 이방성 매질을 얇고 균일한 단축 이방성 층들의 합으로 대치하여 각각의 두 경우에 대하여 투과하는 빛의 편광상태 변화를 계산한 후 비교함으로써 이 방법의 타당성을 확인하였다.

ECAP Al 2024 합금의 소성변형량에 따른 강도 특성 및 이방성 연구 (A Study on Strength Characteristic Variation as amount of Plastic Deformation and Strength Anisotrophy for ECAP Al 2024 Alloy)

  • 최정우;마영화;윤기봉
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.283-286
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    • 2005
  • When subjected to severe shear deformation by ECAP, microstructure of Al2024 becomes nanocrystalline grained texture material. To measure the strength of that, small punch (SP) testing method was adopted as a substitute for the conventional uniaxial tensile testing because the size of material processed by ECAP were limited to $\varphi12mm$ in transverse direction. SP tests were performed with specimens in longitudinal and transverse directions of Al 2024 ECAP metal. For comparing the strength values with those assessed by SP tests, uniaxial tensile tests were also conducted with specimens in longitudinal direction. Failure surfaces of the tested SP specimens showed that failure mode was shear deformation and Al 2024 ECAP metal has an anisotropy in strength. Thus, conventional equations proposed for assessing the strength characteristics were improper to assess those of Al2024 ECAP metal. In this paper a way of assessing the strength of Al 2024 ECAP metal was proposed and was proven to be effective.

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1차 비등방성 단자구 자성체의 자기행동을 기술하는 닫힌형태의 양함수들 (Explicit and Closed-form Expressions Describing Magnetic Behaviors of The First-Order Uniaxial Magnetic Materials)

  • 허진;신성철
    • 한국자기학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.49-56
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    • 1998
  • 본 연구에서는 비등방성 에너지가 Ksin2$\theta$로 표현되는 일축 비등방성 자성체의 자기행동을 기술하는 닫힌형태 (closed-form)의 양함수들 (explicit functions)을 구하였다. 인가 자기마당, 포화 자기화량, 비등방성 에너지뿐만아니라, 자기화역전 기구에도 의존하는 돌림형, 자기화방향, 자기화갑수율을 나타내는 닫인형태의 양함수들과 결정하였다. 개발된 단힌형태의 양함수들과 실험적으로 측정 가능한 물리량들에 대한 그들의 편미분 함수들은 최소제곱맞춤법에 의한 포화 자기화량 및 비등방성 측정법의 개발, 자성 집합체의 분산된 자기적 특성 측정법의 개발 뿐만 아니라, 자기이론 계산에도 큰 기여를 하리라 사료된다.

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$(Sm_{0.5}RE_{0.5})Fe_{11}Ti$ 화합물의 구조 및 자기특성 (Structure and Magnetic Properties of $(Sm_{0.5}RE_{0.5})Fe_{11}Ti$ Compounds)

  • 김희태;김윤배;김창석;김택기;권혁무
    • 한국자기학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.196-200
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    • 1993
  • $(Sm_{0.5}RE_{0.5})Fe_{11}Ti$ 화합물(RE=Ce, Pr, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy)은 정방정(tetragonal) $ThMn_{12}$ 형 구조로 형성되며 c축을 자화용이축으로하는 일축결정자기이방성을 갖 는다. 주조한 $(Sm_{0.5}RE_{0.5})Fe_{11}Ti$ 화합물은 RE=Sm일 때 가장 높은 이방성자장 11200 kA/m(140 kOe)을 가지며, RE=Nd일 때 포화자화가 $122.3\;Am^{2}/kg$(122.3 emu/g)로 가장 크며, RE=Gd일 때 큐리온도가 $326^{\circ}C$로 가장 높다.

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단축이방성 배향막이 코팅되어 있는 다층박막시료의 타원식 (Ellipsometric Expressions of Multilayered Substrate Coated with a Uniaxially Anisotropic Alignment Layer)

  • 김상열
    • 한국광학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.271-278
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    • 2013
  • 다층박막이 있는 기층에 단축이방성 배향막이 코팅되어 있을 때 비스듬히 입사한 빛의 유효반사계수 표현들을 유도하였다. 유효반사계수들과 타원상수들을 다층박막의 미지상수들은 물론 단축이방성 배향막의 광학이방성의 크기와 광축의 방향 그리고 배향막의 두께로 표현하였다. 이를 바탕으로 배향막의 정상굴절률과 이상굴절률, 배향된 두께 그리고 광축의 방위각과 기울임각을 다층박막의 두께나 조성비 등과 함께 타원법이 가지고 있는 높은 수준의 측정 정밀도를 유지하며 기존의 모델링 분석방법으로 결정할 수 있도록 하였다.