Magnetic Properties of $Nd_xFe_{90.98-x}B_{9.02}$ Thin Films Grown by a KrF Pulsed Laser Ablation Method

KrF Pulsed Laser Ablation 법으로 제조한 $Nd_xFe_{90.98-x}B_{9.02}$ 박막의 자기특성

  • 김상원 (포항산업과학연구원 소재연구부문 전자기연구팀) ;
  • 양충진 (포항산업과학연구원 소재연구부문 전자기연구팀)
  • Published : 1997.12.01

Abstract

NdFeB films have been grown onto Si(100) substrate by a KrF pulsed laser ablation of the targets of $Nd_xFe_{90.98-x}B_{9.02}$ (x=17.51~27.51) at the substrate temperature of 620~700 $^{\circ}C$ and the laser beam energy density of 2.75~5.99 J/$\textrm{cm}^2$. The films exhibit no preferred orientation, however, good hard magnetic properties were produced from as-deposited condition : $4{\pi}M_s$=7 kG, $4{\pi}M_r$=4 kG, and $H_c$=300~1000 Oe. The depositon rate was not greatly influenced by changing the substrate temperature, but it increases linearly by increasing the beam energy density. The beam energy density of 3 J/$\textrm{cm}^2$ gave the optimal condition to have the highest $4{\pi}M_r$ and $H_c$ as well. The higher content of Nd induces a higher coercivity and $4{\pi}M_r$ at the same time without prominent change in $4{\pi}M_s$.

KrF 엑시머 Laser Ablation 법으로 (100)Si 기판위에 NdFeB 박막을 제조하였다. N $d_{x}$F $e_{90.98-x}$ $B_{9.02}$(x=17.51 ~ 27.51) 조성의 타겟을 사용하고, 레이저광에너지밀도를 2.75 ~ 5.99 J/c $m_{2}$, 기판온도를 620 ~ 700 .deg. C로 하여 제공정 조건이 박막의 자기특성, 결정배향성 및 미세조직에 미치는 영향을 조사한 결과, 증착상태의 시편에서 우선결정배향성은 관찰되지 않았으나 4 .pi. $M_{s}$ .approximately equal. 7 kG, 4 .pi. $M_{r}$ .approximately equal. 4 kG 및 $H_{c}$ = 300 ~ 1000 Oe인 자기특성이 얻어졌다. 증착 속도는 에너지밀도의 증가에 따라 직선적으로 증가 하였으며, 기판온도 증가에 따라서는 현저한 변화가 관찰되지 않았다. 3 J/c $m_{2}$의 에너지밀도가 최적의 조건이었으며, Nd량의 증가에 따라 4 .pi. $M_{s}$ 의 현저한 감소없이 4 .pi. $M_{r}$$H_{c}$가 증가하는 경향이 확인되었다.되었다.다.

Keywords

References

  1. J. Appl. Phys. v.55 M. Sagawa;S. Fujimura;N. Togawa;H. Yamamoto;Y. Matsuura
  2. J. Appl. Phys. v.61 F. J. Cadieu
  3. IEEE Trans. Mag v.MAG-22 F. J. Cadieu;T. D. Cheung;L. Wickramasekara;N. Kamprath
  4. J. Appl. Phys. v.64 K. D. Aylesworth;Z. R. Zhao;D. J. Sellmyer;G. C. Hadjipanayis
  5. J. Appl. Phys. v.70 S. Yamashita;J. Yamasaki
  6. J. Magn. Mag. Mat. v.148 H. Lemke;T. Lang;T. Goddenheinrich;C. Heiden
  7. J. Magn. Mag. Mat. v.127 B. A. Kapitanov;N. V. Kornilov;Ya. L. Linetsky;V. Tsvetkov
  8. Microwave Opt. Technol. Lett v.2 no.3 D. D. Stancil
  9. IEEE Trans. Mag. v.MAG-27 E. F. Kneller;R. Hawig
  10. Phys. Rev. v.B49 T. Schrefl;J. Fidler;H. Kronmuller
  11. IEEE Trans. Mag. v.MAG-29 R. Skomski;J. M. D. Coey
  12. Jpn. J. Appl. Phys. v.28 no.11 S. Otsubo;T. Minamikawa;Y. Yonezawa;T. Maeda;A. Morimoto;T. Shimizu
  13. Appl. Phys. Lett v.55 no.2 G. M. Davis;M. C. Gower
  14. IEEE Trans. Magn. v.MAG-28 no.5 P. Dorsey;R. Seed;C. Vittoria
  15. Appl. Phys. Lett v.55 no.2 G. M. Davis;M. C. Gower
  16. Mater. Res. Soc. Symp. Proc v.191 A. Morimoto;S. Otsubo;T. shimizu;T. Ogawa
  17. Proc. ICF 6 Y. Omata;K. Tanaka;Y. Nishikawa;Y. Yoshida
  18. IEEE Trans. Mag. v.MAG-22 no.5 T. Suzuki;Y. Shimada
  19. Phys. Stat. Sol. v.(a)150 H. Lemke;S. Muller;T. Goddenheinrich;C. Heiden
  20. J. Magn. Mag. Mat. v.83 H. Homburg;Th. Sinnemann;S. Methfessel;M. Rosenberg;B. X. Gu
  21. 磁氣工學の基礎 太田惠造
  22. IEEE Trans. Mag. v.MAG-32 no.5 H. Lemke;C. Echer;G. Thomas