• 제목/요약/키워드: ${\alpha}-Fe_2O_3$ thin film

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The ethanol sensors made from α-Fe2O3 decorated with multiwall carbon nanotubes

  • Aroutiounian, Vladimir M.;Arakelyan, Valeri M.;Shahnazaryan, Gohar E.;Aleksanyan, Mikayel S.;Hernadi, Klara;Nemeth, Zoltan;Berki, Peter;Papa, Zsuzsanna;Toth, Zsolt;Forro, Laszlo
    • Advances in nano research
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    • 제3권1호
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    • pp.1-11
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    • 2015
  • Thin film ethanol sensors made from ${\alpha}-Fe_2O_3$ decorated with multiwall carbon nanotubes(MWCNTs) were manufactured by the electron beam deposition method. The morphology of the decorated ${\alpha}-Fe_2O_3$/MWCNTs (25:1 weight ratios) nanocomposite powder was investigated using the scanning electron microscopy and X-ray diffraction techniques. The thickness of thin films has been determined from ellipsometric measurements. The response of manufactured sensors was investigated at different temperatures of the sensor work body and concentration of gas vapors. Good response of prepared sensors to ethanol vapors already at work body temperature of $150^{\circ}C$ was shown.

A Possible Origin of Ferromagnetism in Epitaxial BiFeO3 thin Films

  • Chang, Jae-wan;Jang, Hyun M.;Kim, Sang-Koog
    • Journal of Magnetics
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    • 제11권3호
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    • pp.108-110
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    • 2006
  • We successfully enhanced the performance of a spin valve by inserting an ultra-thin layer of partially oxidized Fe in the pinned and free layers. With the exchange bias field kept large, the spin valve reached a GMR of 12%, which corresponded to a 55% increase in GMR when we compared it with that of spin valves without any inserted layer. The layer of partially oxidized Fe was more effective for improving the properties of the spin valve than the layer of partially oxidized $Co_{90}Fe_{10}$. Considering all the results, we can contribute the significant improvement to the combined effect of the modified local electronic structures at the Fe impurities and theenhanced spin-dependent reflections at the $\alpha-Fe_{2}O_{3} phase in the magnetic layer.

씨앗층이 바륨훼라이트 박막의 형성과 자기적 성질에 미치는 영향 (Effects of Seed Layers on Formation of Barium Ferrite Thin Films and Their Magnetic Properties)

  • 나종갑;이택동;박순자
    • 한국자기학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.22-28
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    • 1992
  • 대향타겟형 스파터기에서 철과 BaO 복합타켓트를 사용한 반응성 스파터링 방법으로 고밀도 수직자기기록용 바륨훼라이트박막을 제조하였다. 표면 열 산화된 규소 웨이퍼를 기판으로 사용한 경우 바륨훼라이트박막의 c축이 기판에 완전히 수직으로 배열하기 위해서는 $750^{\circ}C$의 기판가열이 필요 하였다. 기판가열온도를 낮추기 위하여 ZnO, ${\alpha}-Fe_{2}O_{3}$${\gamma}-Fe_{2}O_{3}$ 씨앗층을 사용한 결과 바륨훼라이트와 같은 육방결정구조이면서 (002)면이 기판에 평행하게 배향된 ZnO 씨앗층을 사용하였을 때 $600^{\circ}C$에서 c축배향이 우수한 바륨훼라이트박막을 성막시킬 수 있었다. 바륨훼라이트의 포화자화값은 295 emu/cc 수직보자력은 1.7kOe 각형비는 0.75 이었다. 복합타켓트를 사용하여 $230\;{\AA}/min$의 피착속도로 바륨훼라이트박막을 피착시킬 수 있었는데 이것은 지금까지 발표된 산화물 타켓트를 사용한 경우보다 5-20배 빠른 것이다.

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$\alpha-Fe_2O_3$ 박막에서 스핀 재 정렬에 관한 연구 (The Spin Reorientations in $\alpha-Fe_2O_3$ Thin Film)

  • 서정철;이호선
    • 한국자기학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.21-25
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    • 2001
  • Si 기판 위에 $\alpha$-Fe$_2$O$_3$ 박막을 pulsed laser deposition system으로 제조하여 결정학적 및 자기적 성질을 X선 회절 및 Mossbauer 분광법을 사용하여 연구하였다. 박막의 제조조건은 laser의 출력 5.128 W/$cm^2$, 산소의 압력 0.1 torr, 기판의 온도 30$0^{\circ}C$에서 가장 이상적이었으며 이를 공기 중 80$0^{\circ}C$에서 1일간 열처리하였다. 입자는 크기는 길이 200~300nm, 폭 70-150 nm정도의 타원체로 기판에 비스듬히 누운 형태를 취하고 있으며 결정은 육방정계 형태의 corundum 구조로서 결정상수는 a = 5.03 0.05 $\AA$, c = 13.73$\pm$0.05 $\AA$로 측정되었다. 원자의 스핀 방향은 감마선 방향(기판에 수직 방향)에 대하여 평균적으로 Morin 변환 이하에서는 38$^{\circ}$, 그 이상에서는 48$^{\circ}$의 각을 이루며 특정한 방향을 선호하고있는 것으로 나타났다. Morin 변환은 200 K에서 실온가지 넓은 온도 범위에서 일어나며, c-축에 대한 원자의 스핀 방향은 48$^{\circ}$에서 80$^{\circ}$정도의 변화만이 관측되었다.

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접합유리와 반응된 Fe-Hf-N 박막의 연자기 특성 (Soft Magnetic Properties of Fe-Hf-N Films Reacted with Bonding Glass)

  • 김경남;김병호;제해준
    • 한국자기학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.6-14
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    • 2003
  • 열처리 온도에 따라 접합유리와의 화학적 반응이 Fe-Hf-N/SiO$_2$, 및 Fe-Hf-N/Cr/SiO$_2$ 박막의 물리적, 자기적 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 접합유리와 반응된 Fe-Hf-N/SiO$_2$ 박막의 연자기 특설은 온도가 증가함에 따라 크게 떨어졌으며, $600^{\circ}C$에서 포화자화값은 1 kG, 보자력이 27 Oe, 10MHz에서의 유효투자율이 70로 자기적 특성이 급격히 열화되었다. 이는 접합유리와의 화학적 반응에 의해 Fe-Hf-N 박막이 H$_{f}$ O$_2$, Fe$_3$O$_4$ 등으로 산화되기 때문인 것으로 나타났다. Fe-Hf-N/Cr/SiO$_2$ 박막의 경우, $600^{\circ}C$에서 포화자화값 13.5kG, 보자력은 4Oe, 10 MHz에서의 유효 투자율이 700으로 Fe-Hf-N/SiO$_2$ 박막보다 연자기 특성 열화가 덜 일어났다. 이는 Fe-Hf-N/Cr/SiO$_2$ 박막의 Cr 층이 Fe-Hf-N 박막의 산화를 억제하여. 일부에서만 HfO$_2$가 생성되고 나머지는 원래의 $\alpha$-Fe상을 유지하기 때문인 것으로 나타났다.

Room Temperature Growth of Magnetite Films on Arachic Acid Monomolecular Layers

  • Ishihara, Takashi;Kitamoto, Yoshitaka;Shirasaki, Fumio;Abe, Masanori
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • 제6권4호
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    • pp.401-404
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    • 2000
  • Mimicking the bacterial synthesis of magnetosomes, in which the functionalized surface of a cytoplasmic (lipid) membrane is considered to be stimulating the crystal growth of magnetite, we have successfully grown magnetite films at $30^{\circ}C$ using an arachic acid monomolecular layer as a functionalized surface. The lipid monomolecular layer was spread on an aqueous solution of FeCl$_2$ which was oxidized by flowing a mixed gas, with ratio $O_2$/$N_2$=1/2000, on the surface of the lipid layer. Mossbauer and X-ray diffraction analyses revealed that the Fe$_3$O$_4$ films contain small amounts of ferric hydroxyl impurity phases of ${\alpha}$-FeOOH and ${\tau}$-FeOOH. This is because the oxygen partial pressure at the ferrite/aqueous interface changed as the film (through which the gas penetrated) increased in thickness. Methods to obtain single phase magnetite films are proposed.

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Travelin Solvent Floating Zone법에 의한 LaAlO$_3$ 단결정의 성장 및 특성 (Growth and Characterization of LaAlO$_3$ Single Crystals by the Traveling Solvent Floating Zone Method)

  • 정일형;임창성;오근호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.280-286
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    • 1998
  • LaAlO3 Single crystals used as a substrate for thin film depositions of a high temperature oxide su-perconductor YB2Cu3O7 and applied to microwave frequencies were grown by the Traveling Solvent Flati-ing Zone (TSFZ) method and characterized. For the growth of LaAlO3 single crystals polycrystalline fe-edrods were prepared from powder mixture of La2O3 and Al2O3 with a mole ratio of 1:1 calcined at 110$0^{\circ}C$ for 3h and sintered at 140$0^{\circ}C$ for 4h The growth LaAlO3 crystals was 4-5mm in diameter 30mm in length and dark brown. The growth rate was 2-3mm/h and the rotation speeds were 10rpm for an upper ro-tation and 40 rpm for a lower rotation The growing crystals and the feedrods were counter-rotated. The orientation of the grown single crystals of LaAlO3 was identified to be [111] direction. Dielectric constants were measured to be 30-33 between 100 kHz and 1 MHz in the 30$0^{\circ}C$ to 45$0^{\circ}C$ temperature range and 102 in a range of 100 kHz at the phase transformation temperature of 522$^{\circ}C$ Dielectric losses were calculated to be 1.8$\times$10-4 at the room temperature and 5.7$\times$10-3 at the phase transformation temperature. Lattice con-stants of the grown crystlals were determined to be aR=5.3806 $\AA$ and $\alpha$=60.043$^{\circ}$ by the least square method.

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