최근 광자기 기록매체로 주목받고 있는 RE-TM계 비정질 박막을 T $b_{x}$ (F $e_{0.9}$$Co_{0.1}$)$_{100-x}$ (x=14, 17, 20, 23, 27[at%])의 조성비를 갖는 모합금을 만든후 진공증착방법으로 합금박막을 제작하였다. 각시료의 조성에 따른 자기광학효과를 알아보기 위하여 80K부터 600K에서 포화자화( $M_{s}$ )와 보자력( $H_{c}$)에 대한 온도의존성과 자기이방성상수(Ku), Polar Kerr 이력곡선을 측정하였다. 또한 Curie 온도 근처에서 열처리 시간에 따른 자기 토크 곡선의 변화를 분석 함으로써 합금박막 표면의 산화정도를 정성적으로 평가할 수 있었다. 실험결과 T $b_{22.72}$(F $e_{68.78}$$Co_{8.5}$)인 시료가 상온에서 8.4KOe의 보자력을 가졌으며 T $b_{x}$(x=23[at%])인 경우가 가장 큰 수직자기이방성을 나타냈다. Polar Kerr 이력곡선은 Tb함량 x=25~26[at%]에서 부호가 반전됨을 알 수 있었다.다.다.다.
토로이드 형태의 자성분말합금 코어의 경우 major B-H loop을 측정하기 위해서는 수십 kA/m 이상의 높은 자화력을 인가하여야 한다. 이 경우 측정과정에서 일차코일에 권선된 에나멜 동선에서 발생하는 열 때문에 측정이 매우 어렵다. 본 연구에서는 토로이드 형태의 자성분말합금 코어 major B-H loop을 직접 측정할 수 있는 장치를 설계 제작하고, 그 성능을 측정하였다. 수십 kA/m 이상의 자화력을 인가하기 위하여 최대 전류가 $100A_P$인 전력 증폭기와 측정 시간 중에 높은 전류에 의하여 코일 권선에서 발생하는 열 문제를 해결하기 위하여 실시간으로 자기 이력 곡선을 측정 할 수 있게 실시간으로 B-H 신호를 디지털신호로 변환하여 컴퓨터 소프트웨어에서 자속밀도 B 와 자화력 H 값을 계산하고, 이 값들로 부터 주요 자기 특성인 최대자속밀도 $B_{max}$, 최대 자화력 $H_{max}$, 보자력 $H_c$, 잔류자속밀도 $B_r$ 및 형상인자(FF)를 계산하여 가상계측기(VI)창으로 표시 할 수 있게 하였다. 제작된 장치를 이용하여 외경이 134 mm, 내경이 77 mm, 높이가 42 mm인 자성분말코어에 일차 코일을 직경이 1 mm인 에나멜 동선을 401회 권선하고 이차 코일을 직경이 0.2 mm인 에나멜 동선 5회 권선하여 측정을 하여 본 결과 최대 인가 자기장을 50 kA/m까지 인가하면서 자기이력곡선을 측정 할 수 있었다.
Co/Pd 다층박막에서 두 sublayer의 층수비($n_{Co}/n_{Pd}$ = 1/4, 2/4, 3/4, 5/4), 기판온도 ($실온,\;100,\;150,\;200\;^{\circ}C$)를 달리하는 시료를 열진공 증착방법으로 제작하고 이에 대한 Hall 이력곡선을 측정하였다. 이때 나타나는 다야한 형태의 이력곡선을 Co와 Pd sublayer의 자화에 의한 transverse Hall effect 항과 magnetoresistivity 항이 중첩된 것으로 보고 이를 최적 fiting 방법으로 분해하였다. 이 결과 시료 전체의 계면 영역에 걸쳐 강자성과 반강자성인 두 자화상태가 공존하며 이들의 exchange anisotropy의 크기와 반강자성 물질에 의한 강자성 물질의 자벽 고착 효과에 따라 uniaxal 또는 unidirectional easy axis 형의 Hall 이력곡선을 형성하는 것으로 나타났다.
$1{\times}10^{-6}$Torr의 진공에서 열저항 가열식 진공증착 방법으로 제작한 $Permalloy/Al_{2}O_{3}/Co$ 강자성 터널집합의 자기저항 효과를 조사하였다. 이 논문에서는 제작한 강자성 터널접합 시료의 전류-전압 특성과 자기 valve 효과를 측정하고, 시료진동형자기계로 측 정한 자기이력곡선을 통하여 터널저항의 히스테리시스성 자장 의존성을 조사하였다. 터널링은 전류-전압 특성을 측정함으로써 확인 되어진다. 자기저항의 히스테리시스 곡선은 자화의 히스테 리시스 곡선과 잘 대응한다. 측정한 자기저항비 ${\Delta}R/R$은 실온에서 약 0.6% 였다.
졸겔법을 이용하여 $AIFeO_3$ 단일상을 제조하였으며, 그 결정학적 및 자기적 특성을 X선 회절법(XRD), 진동 시료 자화율 측정법(VSM), 뫼스바우어 분광법으로 연구하였다. 결정구조는 공간군이 $Pna2_1$ orthorhombic 구조로 분석되었으며, 격자 상수는 각각 $a_0=4.983\;{\AA},\;b_0=8.554\;{\AA},\;c_0=9.239\;{\AA}$임을 알 수 있었다. VSM을 이용하여 65K에서부터 상온까지 여러 온도 구간에서 자기이력곡선을 측정하였으며, 강자성 특성과 함께 저온영역에서 자기 이력 곡선의 비대칭성이 관측되었다. 온도에 따른 자기모멘트 측정 결과로부터 자기전이온도는 250k로 결정하였다. 뫼스바우어 스펙트럼은 4.2K에서부터 상온까지의 온도 영역에서 측정하였으며, 분석 결과 상온에서 이성질체 이동치는 0.32mm/s로 철의 이온상태가 ferric임을 확인할 수 있었다. 온도변화에 따라 측정된 뫼스바우어 스펙트럼 분석은 온도에 따라 선폭이 증가함이 관측되었는데, 이러한 흡수선의 비대칭적 선폭 증가는 1개의 사면체자리와 3개의 팔면체 자리의 Fe이온 분포와 각 부격자간 자기이방성 에너지 차이에 따른 결과로 해석된다.
본 연구에서는 비정질 시료 $Fe_{87}Zr_{7}B_{6}$ 에 중성자르 조사시킨 후 자기화의 온도의존성, X-ray 회절과 복소 투자율을 측정하여 중성자 조산 전, 후의 자기적 특성 변화를 보았으며, 다양한 중성자 조사량에 따른 복소 투자율과 자기이력곡선을 측정하여 측정하여 중성자 조사량에 따른 지구벽 운동과 자기화 회전을 보았다. 실험결과 중성자 조사에 의한 지구벽 운동은 감소하였으며, 자기화 회전은 증가 한 것을 볼 수 잇었다. 또한, 자기이완 주파수는 지구벽 운동의 경우 증가하였으며, 자기화 회전에 의한 이완 주파수는 감소하였다. 자기이력곡선의 결과 중성자 조사 후 포화 자기화 값이 감소하는 것을 볼 수 있었는데 이러한 실험 결과로부터 중성자 조사 후 생긴 결함에 의해 지구벽 운동은 억제되었으며, 자기화 회전부분은 증가 한 것을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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