한국자기학회지 (Journal of the Korean Magnetics Society)

  • 제25권1호
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  • Pages.10-15
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  • 2015
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  • 1598-5385(pISSN)
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  • 2233-6648(eISSN)
한국자기학회 (The Korean Magnetics Society)
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전기도금 된 Cu/Ni80Fe20 코어/쉘 복합 와이어에서 자기임피던스 및 자기완화

Magneto-impedance and Magnetic Relaxation in Electrodeposited Cu/Ni80Fe20 Core/Shell Composite Wire

  • 투고 : 2014.12.18
  • 심사 : 2015.02.16
  • 발행 : 2015.02.28
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초록

높은 전기전도도를 가진 비자성 금속 코어와 연자성 쉘을 가진 복합와이어의 자기임피던스를 원주방향 투자율로 표현하는 모델을 맥스웰 방정식으로부터 유도하였다. Cu(직경 $100{\mu}m$)/$Ni_{80}Fe_{20}$(두께 $15{\mu}m$) 코어/쉘 복합 와이어를 전기도금방법으로 제작하였다. 코어/쉘 복합 와이어의 길이방향으로 10 kHz에서 10 MHz 범위의 주파수를 가지는 교류전류와 0 Oe에서 200 Oe 범위의 직류 자기장을 가하여 임피던스 스펙트럼의 자기장 의존성을 측정하였다. 유도된 모델을 적용하여 측정된 임피던스 스펙트럼으로부터 원주방향 복소 투자율 스펙트럼을 뽑아내었다. 뽑아낸 원주방향 복소 투자율 스펙트럼은 단일 완화주파수의 Debye 식으로 매우 잘 곡선적합되는 완화형 분산을 보였다. 원주방향 복소 투자율 스펙트럼의 자기장 의존성을 분석하여, 본 코어/쉘 복합 와이어의 경우 길이 방향의 자기이방성을 가지며 원주방향으로의 자화회전이 완화형 복소 투자율 스펙트럼에 기여하는 단일 성분이라는 것을 규명하였다.

The model for the magneto-impedance of composite wires composed of highly conductive nonmagnetic metal core and soft magnetic shell was derived based on the Maxwell's equations. The Cu($100{\mu}m$ diameter)/$Ni_{80}Fe_{20}$($15{\mu}m$ thickness) core/shell composite wire was fabricated by electrodeposition. The impedance spectra for the $Cu/Ni_{80}Fe_{20}$ core/shell composite wire were measured in the frequency range of 10 kHz~10 MHz under longitudinal dc magnetic field in 0 Oe~200 Oe. The spectra of complex permeability in circumferential direction were extracted from the impedance spectra by using the derived model. The extracted spectra of complex permeability showed relaxation-type dispersion which is well curve-fitted with Debye equation with single relaxation frequency. By analyzing the magnetic field dependence of the complex permeability spectra, it has been verified that the composite wire has magnetic anisotropy in longitudinal direction and the origin of the single relaxation process is the magnetization rotation in circumferential direction.

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참고문헌

  1. K. Mohri, T. Kohsawa, K. Kawashima, H. Yoshida, and L. V. Panina, IEEE Trans. Magn. 28, 3150 (1992). https://doi.org/10.1109/20.179741
  2. M.-H. Phan, H.-X. Peng, Prog. Mater. Sci. 53, 323 (2008). https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2007.05.003
  3. http://www.aichi-mi.com/.
  4. P. Kollu, S. S. Yoon, G. W. Kim, C. S. Angani, and C. G. Kim, J. Magn. 15, 194 (2010). https://doi.org/10.4283/JMAG.2010.15.4.194
  5. A. S. Antonov, A. L. Rakhmanov, N. A. Buznikov, A. F. Prokoshin, A. B. Granovsky, N. S. Perov, and N. A. Usov, IEEE Trans. Magn. 35, 3640 (1999). https://doi.org/10.1109/20.800616
  6. M. H. Phan, H. X. Peng, M. T. Tung, N. V. Dung, and N. H. Nghi, J. Magn. Magn. Mater. 316, 244 (2007). https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2007.02.111
  7. L. Chen, Y. Zhou, C. Lei, and Z. M. Zhou, Mater. Sci. Eng. B 172, 101 (2010). https://doi.org/10.1016/j.mseb.2010.04.026
  8. A. C. Mishra, T. Sahoo, V. Srinivas, and A. K. Thakur, Physica B: Condensed Matter 406, 645 (2011). https://doi.org/10.1016/j.physb.2010.11.070
  9. D. L. Chen, X. Li, H. L. Pan, H. Y. Luan, and Z. J. Zhao, Nano-Micro Lett. 6, 227 (2014). https://doi.org/10.1007/BF03353786
  10. J. Ross Macdonald, Impedance Spectroscopy, Wiley, New York (1987) Chap. 2.
  11. P. T. Squire, J. Magn. Magn. Mater. 87, 299 (1990). https://doi.org/10.1016/0304-8853(90)90764-H
  12. T. Nakamura, J. Magn. Magn. Mater. 168, 299 (1997). https://doi.org/10.1016/S0304-8853(96)00698-1
  13. C. G. Kim, S. S. Yoon, and S. C. Yu, Appl. Phys. Lett. 76, 3463 (2000). https://doi.org/10.1063/1.126678
  14. S. S. Yoon and C. G. Kim, Appl. Phys. Lett. 78, 3280 (2001). https://doi.org/10.1063/1.1374519
  15. S. S. Yoon, S. C. Yu, G. H. Ryu, and C. G. Kim, J. Appl. Phys. 85, 5432 (1999). https://doi.org/10.1063/1.369966