• 한국재료학회지
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• 제11권1호
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• pp.39-43
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• 2001

Nanocrystalline Fe-Sm-O thin films were prepared by RF magnetron reactive sputtering method in $Ar+O_2$mixed atmosphere with the $O_2$content of 5%. The compositions of the thin films were changed by changing the number of $Sm_2O_3$ chips. The best soft magnetic properties of the thin film with the composition of $Fe_{83.4}Sm_{3.4}O_{13.2}$ were saturation flux density of 18 kG, coercivity of 0.82 Oe and effective permeability about 2,600 at 0.5~100 MHz, respectively. The electrical resistivity of Fe-Sm-O thin films was increased with increasing the amount of Sm and O elements which combined each other, the electrical resistivity of$Fe_{83.4}Sm_{3.4}O_{13.2}$ thin film was $130{\mu}{\Omega}cm$. In case of the small amount of Sm and O elements, the microstructures of Fe-Sm-O thin films showed a precipitated phase of $Sm_2O_3$ on the ${\alpha}-Fe$ phase. With the increase of the amount of Sm and O elements, the microstructures of the Fe- Sm-O thin films were changed into a mixed structure of ${\alpha}-Fe$ crystal-phase and Sm-oxide amorphous phase. The Fe-Sm-O thin films with Fe content in the range of 72~94 at% exhibited the quality factor (Q = $\mu$′/$\mu$") of 7~75 up to 50 MHz.

• 한국분말야금학회:학술대회논문집
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• 한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part 1
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• pp.472-473
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• 2006

Maghemite and hematite nanospheres were synthesized by using the Sol-gel technique. The structural properties of these nanosphere powders were characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), field emission scanning electron microscopy (FESEM), and pore size distribution. Hematite phase shows crystalline structures. The mean particle size that resulted from BET and XRD analyses were 4.9 nm and 2 nm. It can be seen from transmission electron microscopy that the size of the particles are very small which is in good agreement with the FESEM and the X-ray diffraction. The BET and pore size method were employed for specific surface area determination.

• 한국재료학회지
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• 제27권11호
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• pp.631-635
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• 2017

We report facile solution processing of mesoporous hematite (${\alpha}-Fe_2O_3$) thin films for high efficiency solar-driven water splitting. $Fe_2O_3$ thin films were prepared on fluorine doped tin oxide(FTO) conducting substrates by spin coating of a precursor solution followed by annealing at $550^{\circ}C$ for 30 min. in air ambient. Specifically, the precursor solution was prepared by dissolving non-toxic $FeCl_3$ as an Fe source in highly versatile dimethyl sulfoxide(DMSO) as a solvent. The as-deposited and annealed thin films were characterized for their morphological, structural and optical properties using field-emission scanning electron microscopy(FE-SEM), X-ray diffraction(XRD), X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) and UV-Vis absorption spectroscopy. The photoelectrochemical performance of the precursor (${\alpha}-FeOOH$) and annealed (${\alpha}-Fe_2O_3$) films were characterized and it was found that the ${\alpha}-Fe_2O_3$ film exhibited an increased photocurrent density of ${\sim}0.78mA/cm^2$ at 1.23 V vs. RHE, which is about 3.4 times higher than that of the ${\alpha}-FeOOH$ films ($0.23mA/cm^2$ at 1.23 V vs. RHE). The improved performance can be attributed to the improved crystallinity and porosity of ${\alpha}-Fe_2O_3$ thin films after annealing treatment at higher temperatures. Detailed electrical characterization was further carried out to elucidate the enhanced PEC performance of ${\alpha}-Fe_2O_3$ thin films.

• 한국표면공학회지
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• 제52권5호
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• pp.246-250
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• 2019

Nano-multilayered $Cr_{25.2}Al_{19.5}Si_{4.7}N_{50.5}$ films were deposited on the steel substrate by cathodic arc plasma deposition. They were corroded at $900^{\circ}C$ in $Ar/1%SO_2$ gas in order to study their corrosion behavior in sulfidizing/oxidizing environments. Despite the presence of sulfur in the gaseous environment, the corrosion was governed by oxidation, leading to formation of protective oxides such as $Cr_2O_3$ and ${\alpha}-Al_2O_3$, where Si was dissolved. Iron diffused outward from the substrate to the film surface, and oxidized to $Fe_2O_3$ and $Fe_3O_4$. The films were corrosion-resistant up to 150 h owing to the formation of thin ($Cr_2O_3$ and/or ${\alpha}-Al_2O_3$)-rich oxide layers. However, they failed when corroded at $900^{\circ}C$ for 300 h, resulting in the formation of layered oxide scales due to not only outward diffusion of Cr, Al, Si, Fe and N, but also inward movement of sulfur and oxygen.

• 한국자기학회지
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• 제7권5호
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• pp.237-242
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• 1997

초미세결정 구조를 갖는 Fe-Hf-O계 연자성박막을 Ar+ $O_{2}$ 혼합가스 중에서 산소분압을 10%로 고정하고 Hf의 면적비를 변화시켜 반응성 스퍼터링에 의해 제조하였다. 가장 우수한 연자기 특성을 나타낸 F $e_{82}$H $f_{3.4}$ $O_{14.6}$의 초미세결정 박막의 경우 증착상태에서 각각 포화자속밀도 17.7 kG, 보자력 0.7 Oe 및 실효투자율 (0.5 ~ 100 MHz) 2,500을 나타내었다. Fe-Hf-O계 박막의 조성은 고정된 산소분압 하에서 Hf함량의 변화에 따라 박막내 산소의 함량이 비례하여 변화하였다. 또한 미세구조는 Hf-oxide의 함량이 적은 경우에는 .alpha. -Fe 결정상에 Hf-oxide가 석출된 형태로 나타났으며 Hf-oxide의 양이 증가할수록 .alpha. -Fe 결정상과 Hf-oxide 비정질의 혼상을 거쳐 전체적으로 비정질로 변화하는 경향을 나타내었다. Fe-Hf-O계 박막의 전기비저항은 Hf-oxide의 양이 증가할수록 증가하는 경향을 나타내었고 가장 우수한 연자기 특성을 나타내는 F $e_{82}$H $f_{3.48}$ $O_{14.6}$ 박막의 경우, 약 150 .mu. .ohm. cm로 $O_{2}$를 첨가하지 않은 경우의 30 .mu. .ohm. cm에 비하여 약 5배 증가된 값을 나타내었다. 또한 Fe-Hf-O 박막의 성능지수는 수십 MHz 영역에서 20 ~ 50의 값을 나타내었다.내었다.다.내었다.다.

• 한국자기학회지
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• 제21권3호
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• pp.88-92
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• 2011

Pulsed Laser Deposition 방법을 사용하여 $Zn_{0.4}Fe_{2.6}O_4$ 박막을 증착하였으며 이의 결정성 및 자기적 특성을 증착온도의 함수로 조사하였다. 증착온도가 $300^{\circ}C$었을 경우 박막은 코런돔(corundom) ${\alpha}-$Fe_2O_3$ 또는 워자이트(wurzite) ZnO 구조를 지니고 있었으나 증착온도가 $500^{\circ}C$로 증가되었을 경우에는 $Zn_{0.4}Fe_{2.6}O_4(111)/Al_2O_3(0001)$의 결정 방향을 지닌 매우 안정된 역스피넬(inverse spinel) 성장이 이루어졌으며 또한 표면의 거칠기도 증착온도가 $300^{\circ}C$ 일 때 보다 더 평평하여졌다. 이러한 역스피넬 $Zn_{0.4}Fe_{2.6_O_4$ 박막에서는 X-선 산란 분석 결과 ${\alpha}-$Fe_2O_3$, ZnO에 해당하는 픽들은 전혀 관측되지 않았으며 이러한 사실들은 Zn가 증착온도를 높여줌에 따라 역스피넬의 사면체 자리에 치환되었음을 의미한다. M-H 곡선의 측정 결과 증착온도 $300^{\circ}C$ 박막은 자성 특성이 거의 관측되지 않은 반면 $500^{\circ}C$ 박막의 경우에는 매우 뚜렷한 강자성 특성을 확인할 수 있었으며 벌크보다 작은 포화자화 값은 팔면체 자리의 Fe 스핀들의 삐뚤림(canting)에 의한 것으로 이해된다.

• 한국자기학회지
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• 제7권5호
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• pp.243-248
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• 1997

Ar+ $O_{2}$ 혼합가스 중에서 반응성 스퍼터링을 통해 직접 Fe-Hf-O계 초미세결정 연자성 박막을 제조하였으며, 이때 산소분압비의 변화가 Fe-Hf-O 박막의 미세구조 및 자기적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 산소분압이 증가함에 따라 박막의 포화자속밀도는 점차적으로 감소하며 연자기특성이 10%까지는 향상되다가 다시 열화되는 경향을 나타내었다. 최적조건인 10%의 산소분압에서 증착한 F $e_{82}$H $f_{3.4}$ $O_{14.6}$ 초미세결정 박막은 열처리 없이 증착한 상태에서 우수한 연자기 특성을 나타내었으며, 이때의 자기적 특성은 각각 포화자속밀도 17.7 kG, 보자력 0.7 Oe 및 실효투자율 2,500(100 MHz)의 값을 나타내었다. 산소분압이 증가함에 따라 결정립 크기가 감소하며 15% 이상의 산소분압에서는 F $e_{3}$ $O_{4}$가 생성되었다. 따라서 10%에서 가장 우수한 연자기 특성을 나타내는 것은 결정립 크기와 산화물 생성에 의해 설명될 수 있다. Fe-Hf-O계 초미세결정 박막의 전기비저항은 산소분압이 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내었다. 우수한 연자기 특성을 나타내는 F $e_{82}$H $f_{3.4}$ $O_{14.6}$ 박막의 경우, 약 150 .mu. .ohm.cm로 산소를 첨가하지 않은 경우의 30 .mu. .ohm. cm에 비하여 약 5배 증가된 값을 나타내었다. 따라서 F $e_{82}$H $f_{3.4}$ $O_{14.6}$초미세결정 박막이 고주파에서 우수한 연자기 특성을 나타내는 원인은 주로 높은 전기비저항과 미세하게 형성된 결정립에 기이한 것으로 생각된다.

• 한국자기학회지
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• 제13권2호
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• pp.64-69
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• 2003

Si 기판 위에 $\alpha$-Fe$_2$O$_3$을 하지층으로 하는 Ba-ferrite 박막을 pulsed laser deposition system으로 제조하여 결정학적 및 자기적 성질을 X선 회절, SEM, Mossbauer 분광법 및 VSM을 사용하여 연구하였다. $\alpha$-Fe$_2$O$_3$박막은 Si 기판위에 PLD를 이용하여 기판온도 400 $^{\circ}C$, 산소압력 0.1 Torr로 5분간 증착 하였고 그 위에 두께를 달리하여 Ba-ferrite 박막을 제조하였다. Ba-ferrite 결정은 가늘고 긴 모양의 결정립들로 형성되었으며 두께에 따라 그 모양과 상태가 변화하였다. Mossbauer 분광법으로부터 Ba-ferrite 결정내의 Fe 원자의 스핀 방향은 두께가 얇을수록 하지층의 영향으로 기판에 수직으로 정렬하려는 경향을 보이고 있음을 확인하였다. 자기이력곡선의 각형비 역시 두께가 얇을수록 더 크며 이러한 특성은 수평에 비하여 수직의 경우가 더 강하게 나타났다. 보자력 역시 같은 경향을 보이나 포화자화의 값은 수평의 경우에 더 큰 값을 나타내었다. 결정구조는 Magnetoplumbite로서 두께가 작아질수록 결정상수 $\alpha$는 감소하고 c는 증가하는 경향을 보였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.189-189
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• 2016

In this study, the Al-rich AlTiSiN thin films that consisted of TiN/AlSiN nano-multilayers were deposited on the steel substrate by magnetron sputtering, and their high-temperature oxidation behavior was investigated, which has not yet been adequately studied to date. Since the oxidation behavior of the films depends sensitively on the deposition method and deposition parameters which affect their crystallinity, composition, stoichiometry, thickness, surface roughness, grain size and orientation, the oxidation studies under various conditions are imperative. AlTiSiN nano-multilayer thin films were deposited on a tool steel substrate, and their oxidation behavior of was investigated between 600 and $1000^{\circ}C$ in air. Since the amount of Al which had a high affinity for oxygen was the largest in the film, an ${\alpha}-Al_2O_3-rich$ scale formed, which provided good oxidation resistance. The outer surface scale consisted of ${\alpha}-Al_2O_3$ incoporated with a small amount of Ti, Si, and Fe. Below this outer surface scale, a thin ($Al_2O_3$, $TiO_2$, $SiO_2$)-intermixed scale formed by the inwardly diffusing oxygen. The film oxidized slower than the $TiO_2-forming$ kinetics and TiN films, but faster than ${\alpha}-Al_2O_3-forming$ kinetics. During oxidation, oxygen from the atmosphere diffused inwardly toward the reaction front, whereas nitrogen and the substrate element of iron diffused outwardly to a certain extent.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1998년도 IUMRS-ICEM ABSTRACT BOOK
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• pp.118.3-118
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• 1998