• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
• /
• 제10권6호
• /
• pp.88-95
• /
• 1996

초음파 모터(ultrasonic motor : USM)는 압전 세라믹소자(piezoelectric ceramics)의 초음파 진동을 이용한 마찰 구동형 모터이다. 기존의 전자식 모터와는 달리 자기화로 즉 철심과 코일이 없는 단순 구조를 갖는 특수 소형 모터로서 저속 고토오크의 특성을 지니고 있으므로 다이랙트 드라이브 방식의 액츄에이터로 활용이 가능하다. 그리고 자장이 강한 특수 환경에서도 외란의 영향을 받지 않아도 산업계 전바에 걸쳐 제어용 모터로서 높이 평가받고 있다. 따라서 실용화를 위한 여러 가지 파라미터에 대한 특성 실험과 그에 따른 제어법 개발이 시급하다. 본 논문에서는 2상 입력 전원의 전압차 제어(voltags)를 제안한다. 먼저 전압차 제어에 의하여 이론적으로 고찰하고 초음파 모터의 구동원이 되는 고정자의 한 질점에서 발생하는 타원 궤적을 시뮬레이션을 통하여 알아봄으로써 초음파 모터의 속도와 토오크 특성을 예측하였다. 그리고 입력 전압워 전압차를 조절하여 초음파 모터의 속도와 토오트 특성을 실험하였다. 그 결과를 토대로 전압차 제어가 초음파 모터의 새로운 구동 방식이 될 수 있음을 밝혔다.

• 한국광학회지
• /
• 제4권4호
• /
• pp.474-479
• /
• 1993

Melt-spun법에 의해서 자왜특성을 갖는 Co-Fe-B ribbon을 제작한 후 광섬유 Mach-Zehnder 간섭계의 sensing-arm에 부착하여 간섭형 자계센서를 구성하였다. Co-Fe-B 자왜변환기로 구성된 자계센서의 동작실험 결과 ac 자왜 응답이 최대가 되는 dc 바이어스 자계는 출력이 0인 바이어스 지점으로부터 0.970e 정도 떨어져 있었으며, 최소 감지자장은 3kHz에서 3.9${\times}10^{-5}$ Oe(rms)/${\sqrt{Hz}}$였다. 응답이 최대가 되는 지점에 바이어스를 고정시켰을 때 ac 자계셈서의 출력이 포화되기 시작하는 입력 자계신호는 1 Oe(rms) 근처였다. Co-Fe-B 자왜변환기의 주파수 특성곡선에서 응답이 피크가 되는 주파수는 ~500Hz였다.

• 한국자기학회지
• /
• 제7권3호
• /
• pp.152-158
• /
• 1997

Ni$_{66}$Fe$_{16}$ $Co_{18}$ /Cu/Co 삼층막을 4 .deg. tilt-cut Si(111) 기판과 Cu(50 .angs. ) 바닥층 위에 형성하고, 사진식각 및 에칭 작업을 통해 자기저항 메모리 소자를 제작하여 자기저항 메모리 특성을 연구하였다. 외부 자장의 인가 없이 증착한 NiFeCo/Cu/Co 삼층막은 4 .deg. tilt-cut Si(111) 기판과 Cu(50 .angs. ) 바닥층의 영향으로 면내 일축자기이방성을 형성하였으며, 낮은 자장 내에서 높은 자기저항비와 자기저항민감도 등 자기저항 메모리 소자에 응용이 가능한 우수한 자기저항 특성을 나타내었다. NiFeCo/Cu/Co 삼층막의 Cu 사잇층 두께 변화에 따라 삼층막을 이루는 두 자성층 간에 강자성 및 반강자성 결합력이 관찰되었으며, 결합력은 사잇층 두께에 민감하게 변화하여 NiFeCo/Cu/Co 삼층막의 메모리 특성에 영향을 끼쳤다. 사잇층 두께의 변화에 대해 최적화된 [NiFeCo(60 .angs. )/Cu(25 .angs. )/Co(30 .angs. )]/Cu(50 .angs. )/Si(111, 4 .deg. tilt-cut) 스핀밸브 삼층막을 이용하여 거시적 자기저항 메모리 소자를 제작하고, 시험 소자의 메모리 동작에 대해 관찰하였다. Sense 전류는 10 mA로 고정하고, 약 5 * $10^{5}$ A/$cm^{2}$의 word 전류를 가해 약 10 mV의 출력 전압을 시험 소자에서 얻었으며, NiFeCo/Cu/Co 스핀밸브 삼층막의 자기저항 메모리 소자에의 응용 가능성을 확인할 수 있었다.다.

• 한국자기학회지
• /
• 제20권2호
• /
• pp.35-40
• /
• 2010

NiFe/Cu/NiFe/IrMn 스핀밸브 박막소자에 대해 자화 용이축에 의존하는 형상 자기이방성을 조사하였다. Ta(5 nm)/NiFe(8 nm)/Cu(2.3 nm)/NiFe(4 nm)/IrMn(8 nm)/Ta(2.5 nm) 다층박막을 증착할 때 350 Oe의 자기장으로 인가한 자화 용이축을 폭 방향 또는 길이 방향으로 설정하여 $1\;{\mu}m\;{\times}\;18\;{\mu}m$의 소자를 제작하였다. 2단자 방법으로 소자의 자기저항 곡선으로부터 자장감응도를 측정하고 자화 용이축에 따른 형상 자기이방성을 비교하였다. 측정한 소자 길이 방향의 센싱전류와 고정층의 자화 용이축이 소자 폭방향 각도가 GMR-SV 소자를 바이오센서로 활용하는데 중요한 요인임을 확인하였다.

• 한국자기학회지
• /
• 제17권4호
• /
• pp.172-177
• /
• 2007

셀(cell) 단위의 생체분자의 자성특성 검출을 위한 거대자기저항-스핀밸브(giant magnetoresistance-spin valves; GMR-SV) 바이오센서로서 미세 패턴된 모양에 따라 길이 방향과 폭 방향 용이축에 의존하는 자기저항 특성을 연구하였다. 바이오센서(biosensor)로서 사용할 스핀밸브 다층구조는 glass/NiO/NiFe/CoFe/Cu/CoFe/NiFe 이었다. 자성 다층박막의 일축이방성을 만들기 위해 증착시와 소자 패턴닝 후 진공 열처리를 $200^{\circ}C$에서 300 Oe 정도 외부자기장을 인가하였다. 형상자기이방성 효과를 고려하여 광 리소그래피 과정으로 얻은 미세 활성영역 패턴 사이즈는 $2{\times}5{\mu}m^2$로 정하였다. 2단자법으로 길이방향의 센싱전류와 폭 방향의 고정층의 용이축 방향 각도에 의존하는 자장민감도의 변화는 바이오센서 소자로서 활용에 중요한 요인임을 확인하였다.

• 한국자기학회지
• /
• 제12권6호
• /
• pp.201-205
• /
• 2002

경사형 모서리접합을 이용한 터널링 자기저항(tunneling magnetoresistance; TMR) 특성을 연구하였다. 박막 증착과 식각은 스퍼터링과 사이크로트론 전자공명 (electron cyclotron resonance; ECR) 장치를 각각 사용하였다. Si$_3$N$_4$ 장벽층을 이용한 접합의 다층구조는 NiO(60)/Co(10)/NiO(60)/Si$_3$N$_4$(2-6)/NiFe(10) (nm)이었다. 상하부 반강자성체 NiO에 삽입된 wedged 형태의 고정층 Co와 장벽층 Si$_3$N$_4$위에 경사진 비대칭 구조에서 자유층 NiFe간의 접합에서 일어나는 특이한 스핀의존 터널링 현상이 관찰되었다. 외부자장이 0Oe일 때와 접합경계선에 수직방향으로 90Oe일 때 측정한 접합소자의 전류전압특성 곡선이 현저하게 구별되어 나타났다. TMR의 인가 전압의존성은 $\pm$10 V일 때도 약 -10%을 유지하는 매우 안정된 자기저항 특성을 보여주었다.

• 한국진공학회지
• /
• 제5권3호
• /
• pp.258-262
• /
• 1996

d.c.magnetron sputtering 방법으로 제작된 Fe/[NiFe/Cu] 다층박막을 Fe 기저층의 두께, 적층횟수 및 열처리 온도 변화에 따라 자기저항비가 계면 거칠기 및 우선 배향에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. Fe 기저층의 두께가 증가함에 따라 (200) 우선 배향의 세기라 증가하였으며, 자기저항비는 Fe70$\AA$의 두께어서 최대값 4.7%를 보이며 이때 자장감응도도 최대를 나타낸다. Fe 기저층의 두께를 70$\AA$ 으로 고정시키고 적층횟수를 변화시켰을 때 40층에서 최대값 5.3%를 보였다. 열처리 온도에 따른 자기저항비는 $300^{\circ}C$이하에서는 커다란 변화가 없으며, $300^{\circ}C$이상에서는 크게 감소하였는데, 이는 Cu의 확산에 의한 상자성 혼합층의 증가와 반강자성석으로 결함된 자성층간의 배열의 변화가 그 원인이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
• /
• pp.134-134
• /
• 1999

스퍼터링 소스는 전자기 박막 등 기능성 박막을 비롯하여 결질피막, 장식성 피막등의 제조에 이용되는 것으로 각종 증발원 중에서 가장 널리 사용되는 증발원이다. 70년대 이후 스퍼터링 소스는 마그네트론 스퍼터링으로 대표되는 방식이 사용되어 왔으며 지금까지도 가장 일반적인 방식이 되어 왔다. 마그네트론 스퍼터링 증발원은 증발율에서는 기술적인 향상이 이루어진 반면 이온화율의 향상은 그다지 이루어지지 않아 경질피막과 같은 화합물 피막의 특성 향상에는 한계를 드러내게 되었다. 그러다가 186년 Window 등 이 자장의 세기를 변형시킨 비평형 마그네트론 소스(Unbalanced Magnetron;UBM)를 처음 발표하여 이온화율의 향상이 가능하다는 것이 알려지면서 이에 대한 많은 연구가 진행되었다. UBM 소스는 마그네트론 스퍼터링 소스의 외부에 전자석을 설치하여 기판에 흐르는 이온의 양을 증가시킴으로써 소스와 기판사이의 거리를 증가시킬 수 있고 따라서, 복잡한 형상의 부품코팅이 가능하며 피막 특성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 UBM 스퍼터링 소스를 설계, 제작하여 그 특성을 다양한 측면에서 조사하였다. 특히, 자작의 최적 설계를 통해 전자석의 조건을 도출하였음, Dual UBM 소스의 특성을 동시에 조사하였다. 자기장의 simulation에는 Quick field 프로그램을 이용하였고 기존의 방식과의 비교를 통해 최적의 조건을 도출하였다. 이를 바탕으로 inner pole의 크기를 30mm, outer pole의 크기를 26mm로 고정하여 설계하였고, 외부에 전자석이 설치된 UBM 소스를 제작하였다. 본 UBM 소스는 4" 타겟을 사용할 수 있으며 전자석의 조건을 10A까지 변화시켜 자기장의 세기를 변화시킬 수 있게 하였다. 제작된 소스의 동작조건 설정과 최적화를 위한 스퍼터링 장치를 함께 제작하여 UBM 소스의 최적 동작 조건을 도출하였다. 전자석의 전류가 4.5A일 때 Inner Pole과 Outer Pole의 자기장의 세기가 도일함을 알 수 있었다. 기판과 타겟의 거리가 200mm일 경우에 기판에 흐르는 전류밀도는 2mA/cm2이상이 됨을 확인하였다. 이 결과는 기존의 마그네트론 소스가 기판과 타겟사이의 거리가 100mm일 때 1mA/cm2 정도가 되는 것과 비교하면 이온화율이 획기적으로 향상된 것임을 알 수 있다.수 있다.

• 한국자기학회지
• /
• 제27권4호
• /
• pp.115-122
• /
• 2017

반강자성체인 IrMn 박막이 삽입된 4가지 다른 유형으로 GMR-SV 다층박막을 Corning glass 위에 이온빔 증착 시스템과 DC 마그네트론 스퍼터링 시스템으로 제조하였다. 모든 박막시료는 진공 열처리 후 측정한 major 및 minor 자기저항(MR) 곡선으로부터 자기적 특성을 조사하였다. IrMn 박막이 삽입된 상부층의 이중구조(dual-type structure) GMR-SV 다층박막에서 고정층의 교환결합력($H_{ex}$)과 보자력($H_c$), 자유층의 보자력과 상호교환결합력($H_{int}$)은 각각 410 Oe, 60 Oe, 1.6 Oe, 7.0 Oe이었다. 2개의 자유층에 의한 히스테리시스 곡선은 안정된 사각비를 형성하였으며, 자기저항비(MR(%))는 3.7 %와 5.0 %의 합으로 8.7 %이었다. 그리고 평균 자장민감도(MS)가 2.0 %/Oe을 유지하고 있었다. 반면에 IrMn 박막이 삽입된 하부층의 단일구조와 이중구조 GMR-SV 다층박막의 자기적 특성은 IrMn 박막이 삽입된 상부층의 단일구조와 이중구조 GMR-SV 다층박막보다 훨씬 저하하게 나타내었다. 이중구조 GMR-SV 다층박막의 강자성체인 고정층과 자유층의 자화 스핀배열을 서로 반평행 상태에서 독립적인 이중 스핀 의존산란(Spin-dependent Scattering) 효과에 의해 MR은 최대값을 나타내었다.

• 융합신호처리학회논문지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.149-155
• /
• 2015

치아 임플란트는 구강 내에 위치하여 목, 뇌 기저부와 안면부 MR 영상에 영향을 미친다. MR 검사에 사용되어지는 자장의 비균일성은 주로 주파수 부호화 방향으로 신호강도의 변화 및 기하학적인 왜곡으로 인공물을 발생시킨다. 본 연구는 치아 임플란트에 의한 왜곡 정도를 자기공명영상의 신호대 잡음비(singal to noise ratio:SNR)를 평가하여 임플란트 영향 정도를 확인하고자 하였다. 이를 위하여 인체와 유사하게 지방, 근육, 물로 구성된 돼지고기 팬텀을 이용하여 신호대 잡음비를 측정하고, 실험을 위해 제작한 고정형 물 팬텀을 이용하여 신호대 잡음비를 측정하여 치아 임플란트 재료 종류에 따른 신호대 잡음비의 크기를 비교 분석하였다. 돼지고기 팬텀의 Brushite, HSA, Metal, RBM 은 T1 SE에서 2.76, 2.22, 1.88, 1.57 이었고, T2 FLAIR에서 1.88, 1.78, 1.65, 1.79, T2 FSE에서 2.28, 2.25, 2.88, 2.05 T2 GRE에서 2.74, 1.94, 1.67, 1.48의 신호대 잡음비가 측정되었다. 고정형 물 팬텀의 Brushite, HSA, Metal, RBM 은 T1 SE에서 1.93, 1.87, 1.93, 2.06, T2 FLAIR에서 1.83, 1.76, 1.82, 1.92 T2 FSE에서 1.85, 1.79, 7.86, 1.97 T2 GRE는 1.97, 1.93, 1.99, 2.06의 신호대 잡음비가 측정되었다. 이러한 결과를 고려해 볼 때, 치아 임플란트의 재료를 선택할 경우 환자와 치과 의사는 치아의 수복이 주된 목적이지만 여러 분야의 검사에 미치는 영향도 고려해야한다. 또한 환자의 치아 임플란트 재료에 따라 검사 프로토콜을 선택하는데 이 연구 결과가 기초자료로 활용될 수 있다.