• Title/Summary/Keyword: 자기이방성 에너지

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제일원리 계산에 의한 Fe/Pt (001) 표면의 평형 구조 및 자기이방성 연구

  • Lee, Eung-Gwan;Choe, Hui-Chae;Hwang, Yu-Bin;Jeong, Yong-Jae
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.316-316
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    • 2011
  • 제일원리 계산으로 Fe/Pt (001) 표면의 표면상태도를 계산하고 표면상태도로 부터 얻어진 평형 Fe/Pt (001) 표면구조의 자기이방성에너지를 계산하였음. 계산된 표면상태도로 부터 Fe-rich $L1_2$ 구조와 수직 $L1_0$ 구조가 가장 안정한 표면 Fe/Pt (001) 구조임이 밝혀졌음. 제일원리로 계산 된 두 구조의 자기이방성에너지를 관측하여 두 구조의 자기용이축이 모두 [001] 방향으로 정렬 됨을 확인하였다. 자기이방성에너지가 격자 변화와 표면 형성 중 어떤 원인에 의해 발생하는지 판단하기 위해서 표면구조, 벌크구조, 및 표면구조와 동일한 격자상수를 가진 벌크구조를 비교 하였다. 비교 결과에 의해 자기이방성에너지의 주 원인은 표면 형성임이 밝혀졌으며 이를 좀 더 명확히 하기위해 상태밀도함수를 계산하였다. 상태밀도함수 계산 결과 Fe 원자의 $3d_{z2}$ 오비탈의 페르미 준위 아래에서의 상태가 표면이 형성되면서 증가하는 것을 관측하였으며 이는 [001] 방향으로의 자기이방성을 증가시키는 오비탈이므로 표면 형성에 따른 자기이방성에너지 증가는 Fe 원자의 $3d_{z2}$ 오비탈에 의함이 판명되었다.

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Study on Basic Magnetic Characteristics in New Magnetic Materials(2) - Magnetic Properties of Amorphous $Fe_{80}B_{15}Si_{5}$ alloy Measures with Pulse Method (새 자성재료의 기초자기특성 연구(2) - 펄스측정법에 의한 비정질 $Fe_{80}B_{15}Si_{5}$ 합금의 자기특성)

  • 이용호;신용돌;김인수;이연숙;노태환;강일구
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.1 no.2
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    • pp.42-48
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    • 1991
  • The basic soft magnetic characteristics of a typical Fe based amorphous $Fe_{80}B_{15}Si_{5}$ alloy were measured with pulse metheod. Quantitative relations between magnetostriction, anisotropy energy, reluctivity were investigated. The relative contribution factor of magnetostrictive and uniaxial anisotropy energy to the reluctivity were calculated. The internal stress and induced anisotropy were estimated. A tension applied to the long axis of the sample greatly enhanced induced anisotropy.

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사출성형에 의한 이방성 Nd-Fe-B계 레진본드자석의 자기적 특성

  • 김윤배;정우상;정원용
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.9 no.2
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    • pp.71-77
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    • 1999
  • 본 연구에서는 이방성 Nd-Fe-B계 자성분말과 바인더로 polypropylene을 사용하여 compound를 제조한 후 사출성형에 의해 이방성 Nd-Fe-B 레진본드자석을 제조하여 자성분말의 함량, 인가자장 및 사출성형 온도에 따른 자기적 특성 및 유변학적 특성을 조사하였다. Torque sensor에 의해 측정한 본 연구에 사용된 이방상 Nd-Fe-B계 자성분말의 최대 분말함량은 70.7vol%이었다. Compound의 자성분말 함량이 증가함에 따라 레진본드자석의 잔류자속밀도와 최대자기에너지적은 증가하여 54vol%에서 최대값을 보인후 다시 감소하였고, 보자력은 변화가 없었다. 54vol% 자성분말 함량 이상에서 잔류자속밀도와 최대자기에너지적이 다시 감소하는 것은 사출성형시 자성분말의 배향도 저하에 기인한다. 이것은 compound의 자성분말 함량이 증가함에 따라 compound의 유동성이 저하되어 사출성형시 자성분말의 이방화를 어렵게 만들기 때문이다. 사출성형 온도가 증가함에 따라 레진본드자석의 자기적 특성은 증가하였다. 이는 성형온도가 증가함에 따라 compound의 유동성이 향상되어 자성분말의 배향도가 증가되었기 때문이다. 따라서 사출성형에 의해 이방성 Nd-Fe-B계 레진본드자석 제조시 자기적 특성을 향상시키기 위해서는 compound의 자성말 함량 뿐만 아니라 compound의 유동성이 중요하게 고려되어야 한다.

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A Study on the Magnetic Anisotropy of Co-Cr-(Ta) Thin Films for Perpendicular Magnetic Recording (Co-Cr-(Ta) 수직자기기록용 박막의 자기이방성에 대한 연구)

  • 황충호;박용수;신경호;이택동
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.3 no.3
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    • pp.208-214
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    • 1993
  • In order to investigate the origin of an increase in the coercivity with the Ta addition to Co-Cr films, the perpendicular magnetic anisotropy of Co-Cr film and CoCrTa film was measured by a torque magnetometer and VSM. In Co-Cr binary alloy film, the uniaxial anisotropy increased with increasing Cr content. The perpendicular magnetic anisotropy of $Co_{81.7}Cr_{16.7}Ta_{1.6}$ film was larger than that of $Co_{81}Cr_{19}$ film, both of which were deposited at the same substrate temperature of $100^{\circ}C$. The change in the perpendicular magnetic anisotropy with annealing was studied to understand the Ta addition effect. The amount of decrease in perpendicular magnetic anisotropy of the CoCrTa film by the annealing was larger than that of Co-Cr film. And the perpendicular magnetic anisotripies of Co-Cr film and CoCrTa film after annealing were almost the same. The cause of this was interpretated as the enhanced segregation of solute atoms in the Ta added thin film in the as-deposited state. The enhanced segregation of solute atoms increases the perpendicular magnetic anisotropy of the film, and causes the increase of perpendicular coercivity of the film.

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Magnetic and Magneto-Optic Properties of Tb/Fe Multilayers (Tb/Fe 다층박막의 자기 및 자기광 특성)

  • 이장로;장현숙;김미양;이용호;손봉균
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.2 no.2
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    • pp.125-131
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    • 1992
  • 기판회전 테이블이 부착된 DC, RF-magnetron sputtering 장치로 유리기판 위에 제작한 1000 .angs. 정도의 8.8 .angs. Tb/X .angs. Fe (X=5.4~11.0) 다층박막에 관하여 시료진동형 자 기계와 타원편광 분석장치를 사용하여 자화, 수직자기이방성, kerr 회전각의 Fe층 두께와 열처리 온도 의존성이 연구되었다. Fe층 두께가 7.8 .angs. 기점으로하여 자화용이축의 전이가 나타나기 시작하여 6.4 .angs. 일때 수직자기이방성을 나타낸다. 실험치로부터 계산한 Fe와 Tb층의 경계면 수직이방성 에너지 $K_{s}$ = -0.38 erg/$cm^{2}$이고, Fe층만의 체적수직이방성 에너지 $K_{v}$ = -8.50 * $10^{5}$ erg/$cm^{3}$이다. Polar Kerr 회전각은 Fe층 두께 7.8 .angs. 에서 그대값 2 .THETA. $_{k}$ = 1.22 .deg. 를 갖는다.다.다.다.

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A Study on the Perpendicular Magnetic Anisotropy in Co/Pd artificial Superlattices Prepared by RF Magnetron Sputtering (고주파 마그네트론 스퍼터링에 의해 형성된 Co/Pd 인공초격자의 수직자기이방성에 관한 연구)

  • Park, Ju-Uk;Ju, Seung-Gi
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.2 no.3
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    • pp.251-256
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    • 1992
  • Artificial superlattices of Co/Pd were prepared by RF magnetron sputtering Multilayered structure and compositional modulation were analyzed with a side angle x-ray diffractometer. It has been found that expansion of Co lattice occured in this artificial superlattice due to the lattice mismatch between Co and Pd. Perpendicular magnetic anisotropy could be observed when the Co layer thickness became less than 8${\AA}$ and maximum coercivity of 2350 Oe could be obtained in [Co(2.5 ${\AA}$)/Pd(9.3 ${\AA})]_{50}$/Pd$(200\;{\AA})$ with a perfect squareness of magnetic hysteresis loop. Characteristic of perpendicular magnetic anisotropy in Co/Pd superlattices could be related to the expansion of Co lattice caused by Pd layer and it turned out that as the thickness of Pd layer increased, perpendicular magnetic anisotropy increased. The interface anisotropy energy and volume anisotropy energy were calculated to be 0.29 ergs/$cm^2$ and -$6.9{\times}10^6$ ergs/$cm^3$ respectively, which are consistent with the values reported elsewhere.

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Rotatable Anisotropy Field in Exchange Coupled CoFe/MnIr(2.5 nm) Thin Films (교환 결합력을 갖는 CoFe/MnIr(2.5 nm) 박막의 회전 이방성 자기장 특성)

  • Yoon, Seok Soo;Kim, Dong Young
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.27 no.3
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    • pp.77-81
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    • 2017
  • The rotatable anisotropy effect was observed in the ferromagnetic resonance measurement in exchange coupled ferromagnetic/antiferromagnetic thin films and it was due to rotation of antiferromagnetic layer by the exchange coupling energy. We analyzed the CoFe thickness dependence of rotatable anisotropy field and ferromagnetic resonance linewidth in exchange coupled $CoFe(t_F)/MnIr(2.5nm)$ thin films. The rotatable anisotropy field was inversely propositional to the CoFe thickness and it was well fitted by the rotatable anisotropy energy of $0.96erg/cm^2$. The ferromagnetic resonance linewidth were linearly propositional to the rotatable anisotropy field in $t_F$ < 50 nm, while it was more dominated by the eddy current effect in $t_F$ > 50 nm.

Magnetism and Magnetocrystalline Anisotropy of Ni/Fe(001) Surface: A First Principles Study (Ni/Fe(001)의 자성과 자기이방성에 대한 제일원리계산)

  • Kwon, Oryong;Hong, Soon Cheol
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.25 no.4
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    • pp.101-105
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    • 2015
  • Recent theoretical calculations predicted that a system composed exclusively of 3d transition metals without 4d/5d transition metals or rare earth metals can have strong perpendicular magnetocrystalline anisotropy (MCA) if Fe and Ni layers are arranged appropriately. They considered only Fe-terminated surfaces, noting that Fe/MgO(001) and CoFeB/MgO(001) show strong perpendicular MCA. In this paper, we investigate magnetism and MCA of Ni/Fe(001) surface where Ni layer is positioned at the surface, by using complementarily the first principles calculational methods of Vienna Ab-initio Simulation Package (VASP) and Full-potential Linearized Augmented Plane Wave (FLAPW) method. Comparing results of magnetism and MCA obtained by VASP with the results by FLAPW method, we find the VASP results do not show big difference from results by FLAPW method. Magnetic moments of Fe and Ni are enhanced due to strong hybridization between Fe and Ni bands. MCA of Ni/Fe(001) is parallel to the surface, which implies the surface termination plays a crucial role in determining MCA of a system.

The Magnetic Structure and Magnetic Anisotropy Energy Calculations for Transition Metal Mono-oxide Clusters (전이금속산화물 클러스터의 자기구조 및 자기이방성에너지 계산)

  • Park, Key-Taeck
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.21 no.1
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    • pp.1-4
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    • 2011
  • We have studied magnetic structure and magnetic anisotropy energy of cubic transition metal mono-oxide cluster FeO and MnO using OpenMX method based on density functional method. The calculation results show that the antiferromagnetic spin arrangement has the lowest energy for FeO and MnO due to the superexchange interactions. The magnetic anisotropy is only found for antiferromagnetically ordered FeO cluster, since occupied electron of 3d down-spin level induces the spin-orbit couplings with <111> directed angular momentum.

양극산화 자성피막을 이용한 수직자기기록매체

  • 강희우
    • 전기의세계
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    • v.42 no.9
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    • pp.20-27
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    • 1993
  • 1. 철근출막은 결정자기이방성의 영향이 작기 때문에, 자기특성이 막의 기하학적구조에 의해 거의 결정되고 그것에 의하여 자성막의 설계가 가능하다. 2. 코발트 근출막은 결정자기이방성이 자기특성에 영향은 크기때문에 코발트 결정의 자화용역축(C축)의 배향에 의하여 자기특성은 크게 변한다. 따라서 이 C축의 배향성을 변화시켜 석출입자의 형태를 바꾸지 않고 작은 포아직경에서도 항자력의 제어가 가능하였다. 3. 코발트-철합금신출막은 조성변화에 의하여 자기특성을 제어할 수 있다. 또 ㅈ포화자화, 항자력도 철을 석출한 자성막에 비해서 높은 값을 나타냄을 물론, 우수한 각형화(Mr/Ms)로 얻어지는 큰 자기에너지적으로 수직 자기기록방식의 고정밀의 로타리 엔코다에의 응용이 유망하다.

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