• 터널과지하공간
• /
• 제30권6호
• /
• pp.519-539
• /
• 2020

본 고에서는 점토질 퇴적암 부지에 건설되는 처분갱도 주변 굴착영향영역에서의 투수특성을 평가하기 위한 수치해석기법을 검토하였다. 팽창성 점토를 함유한 퇴적암에 형성된 굴착영향영역 내 균열은 포화과정에서 점진적으로 간극을 상실하고 주변 모암의 투수계수에 수렴해 가는 자기 치유(self-healing) 혹은 자기 밀봉(self-sealing) 특성을 보이는 것으로 알려져 있다. 본고에 소개된 수치해석기법은 실내 및 현장실험을 통해 관측된 균열의 자기 치유 거동을 고려함으로써 처분장 건설 후 장기 운영과정에서 예상되는 굴착영향영역 투수계수의 시공간적 변화를 파악할 수 있는 특징이 있다. 지하연구시설 내 굴착 갱도 주변에서 현장투수시험을 통해 획득한 투수계수 측정치와 수치해석에 의한 결과를 비교 분석함으로서 활용타당성을 검증하였다.

• 새물리
• /
• 제68권11호
• /
• pp.1249-1261
• /
• 2018

원형 막대자석이 강자성 원형 막대 물체에 작용하는 자기력에 대한 정량적인 표현이 자기화 이론, 자기에 대한 Gilbert 모형, Ampere 모형을 바탕으로 유도되었다. 이 연구에서 유도된 자기력은 원형 막대자석의 잔류 자기화 자기장과 단면적, 강자성 원형 막대 물체의 포화자기장과 단면적에 비례하며, 그리고 이들 사이의 거리에 관계되는 양의 제곱에 반비례한다. 반지름 0.4 cm이고 길이 7 cm인 알니코V 원형 막대자석과 페라이트 원형 막대자석이 반지름 이상 거리에 있는 강자성 물체에 작용하는 자기력은 각각 3.6711 N과 0.1857 N 이하로 계산되었다.

• 한국자기학회지
• /
• 제17권3호
• /
• pp.124-127
• /
• 2007

비정질 $Co_{70.5}Fe_{4.5}Si_{15}B_{10}$층을 갖는 자기터널접합(magnetic tunneling junctions; MTJ)를 연구하였다. 비정질 자유층이 MTJ의 스위칭 특성에 미치는 영향을 중점적으로 이해하기 위하여 기존의 사용된 CoFe 그리고 NiFe층들을 대신하여 비정질 강자성체 CoFeSiB을 사용하였다. CoFeSiB은 CoFe과 NiFe보다 각각 낮은 포화자기장($M_s:\;560\;emu/cm^3$)과 높은 자기이방성 상수($K_u:\;0.2800\;erg/cm^3$)를 갖는다. CoFeSiB층들의 사이에 1.0 nm Ru층 삽입시 $-0.003\;erg/cm^3$ 교환결합에너지($J_{ex}$)를 나타내었다. $Si-SiO_2-Ta$ 45/Ru 9.5/IrMn 10/CoFe 7/$AlO_x$/CoFeSiB 7 또는 CoFeSiB (t)/Ru 1.0/CoFeSiB (7-t)/Ru 60(in nm) MTJ 구조의 터널접합에 대하여 실험 및 시뮬레이션 결과를 통하여 낮은 $J_{ex}$에 기인하는 스위칭 자기장(switching field; $H_{sw}$)의 시료 크기 의존성이 나타나는 것을 알 수 있었다. CoFeSiB 합성형 반강자성 구조는 micrometer뿐만 아니라 submicrometer 시료 크기영역에서도 보자력($H_c$)의 감소와 민감도를 증가 시킴으로써 자기 스위칭 특성에 유리한 것으로 확인 되었다.

• 한국자기학회지
• /
• 제12권6호
• /
• pp.212-217
• /
• 2002

비자성층을 사이에 둔 두 강자성층의 보자력 차이를 이용하여 거대자기저항특성을 나타내는 Ta/CoFe/Cu/NiFe/Ta 구조의 pseudo 스핀밸브를 DC 마그네트론 스퍼터링 방법으로 제조하였다. Ta/CoFe/Cu/NiFe/Ta 구조에서 CoFe층의 두께 변화에 따른 자화 특성 및 자기저항 특성을 조사하였으며, 이 구조에서 CoFe층의 두께가 60 $\AA$일 때 자기저항비는 3.82%이고 CoFe층과 NiFe층 사이의 보자력 차이는 27.4 Oe이다. Ta/CoFe/Cu/NiFe/Ta 구조를 갖는 pseudo 스핀밸브에서 CoFe층과 NiFe층의 보자력 차이는 CoFe층의 두께가 20 $\AA$에서 40 $\AA$까지 증가함에 따라 증가하였으며 40 $\AA$ 이상에서는 감소하였다. 이와 같은 결과는 박막의 결정성 및 포화 자기변형(λ$_{s}$)의 변화에 의한 것으로 판단된다. Cu층과 NiFe층 사이에 CoFe층을 삽입한 Ta/CoFe/Cu/NiFe/Ta 구조에서 삽입층인 CoFe층의 두께 변화에 따른 자화특성 및 자기저항 특성을 조사한 결과 CoFe두께가 10$\AA$시 자기저항비가 6.7 %이며. 삼층막 구조 보다 자기저항비가 약 1.5배 이상 증가함을 알 수 있었다.

• 한국자기학회지
• /
• 제21권3호
• /
• pp.83-87
• /
• 2011

본 연구에서는 합성형 반강자성 결합 특성을 갖는 CoFeB/Ru/CoFeB 박막 재료에서 자화용이축에서 측정한 플롭자기장($H_F$)과자화곤란축에서 측정한 포화자기장(Hs)을 경계로 달라지는 토오크 신호를 분석하였다. HF의 자기장 세기에서 음의 일축이방성 특성이 최소가 되며, 이는 반강자성 결합에 의한 자화 상쇄 효과로 강자성층의 자화용이축이 곤란축과 같은 역할을 하기 때문이다. $H_F$ < H < $H_s$의 자기장의 세기에서는 두 강자성층이 형성한 자화방향의 사이각이 증가하면서 쌍축이방성 특성을 유도시킨다. 이러한 쌍축이방성 유도 특성은 두 강자성층의 자화가 서로 수직이 되는 자기장의 세기에서 최대가 된다. 한편 자기장의 세기가 $H_s$ 이상에서는 CoFeB의 고유한 일축이방성 특성을 보인다. 이러한 자기이방성 특성은 두 강자성층의 반강자성 결합에 의한 자화 특성을 반영하고 있음을 Stoner-Wohlfarth 모델 분석을 통하여 알 수 있다.

• 한국자기학회지
• /
• 제26권3호
• /
• pp.76-80
• /
• 2016

CoSiB은 비정질 구조를 갖는 강자성체 물질이며, CoSiB과 Pd을 포함한 다층박막은 수직자기이방성을 갖는다. 수직자기이방성은 수평자기이방성에 비해 STT-MRAM에 적용되기에 좋은 이점이 있으며, 특히 비정질 강자성체를 포함한 다층박막은 결정질강자성체를 포함한 다층박막과 비교하여 몇 가지 이점을 지니는데, 첫째는 grain boundary가 없다는 것이며 둘째는 결정질 재료에 비교하여 열적안정성이 보다 좋다는 것이다. 이러한 이유에 따라 우리는 비정질 강자성체 $Co_{75}Si_{15}B_{10}$을 포함하는 다층박막을 제작하여 그 자기적 특성을 연구하였다. 본 연구는 [CoSiB(3, 4, 5, 6) ${\AA}$/Pd(11, 13, 15, 17, 19, 24${\AA})]_5$ 다층박막을 제작하여 VSM 측정을 통해 두께에 따른 그 자기적 특성의 변화를 살펴보았으며, 이후 일부 다층박막의 열처리를 통해 온도에 따른 자기적 특성의 변화추이를 조사하였다. 포화자화값과 보자력은 CoSiB과 Pd 각 층의 두께 변화에 따라 증가와 감소를 반복하였으며, 열처리 온도의 범위는 상온에서 $500^{\circ}C$까지로 특정 온도에서 보자력의 증대를 보였다.

• 한국자기학회지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.129-133
• /
• 2010

초연자성을 띠는 코네틱(Conetic; NiFeCuMo) 박막을 상호 중간층으로 강자성체인 CoFe 또는 NiFe 박막 사이에 삽입한 코닝 유리(Corning glass)/Ta(5 nm)/[CoFe or NiFe(5 nm-t/2)]/NiFeCuMo(t = 0, 4, 6, 8, 10 nm)/[CoFe or NiFe(5 nm-t/2)]/Ta(5 nm) 3층 박막구조에 대한 자기적 특성을 조사하였다. CoFe와 NiFe 박막의 자기적 특성은 박막의 두께에 따라 크게 결정되므로 자화 곤란축과 자화 용이축으로 측정된 이방성 자기저항 곡선으로부터 얻은 보자력과 자화율을 각각 비교하였다. 특히 3층 박막구조에서 NiFe 박막 사이에 자유층으로 NiFeCuMo 박막을 삽입하면 높은 자기저항비를 유지하면서 향상된 자장감응도를 유지하는 고감도 바이오센서용 거대자기저항-스핀밸브(giant magnetoresistive-spin valves; GMR-SV) 및 자기터널접합(magnetic tunnel junction; MTJ) 소자로 활용할 수 있다.

• 한국자기학회지
• /
• 제10권3호
• /
• pp.133-138
• /
• 2000

최초의 상온 초거대 자기저항(colossal magnetoresistance)효과 물질인 망간 산화물$La_{1-x}Ba_{x}MnO_3(0\leq\chi\leq$1) 에 대한 결정학적, 자기적, 전기적 성질들을 온도 및 자기장의 함수$5\;K\leqT\leq360\;K,\;-7\;T\leqH\leq7\;T)$로 정밀 조사하였다. $La_{1-x}Ba_{x}MnO_3$는 x<1/2 일 때는 x에 의존하는 구조를 가진 단일상(single phase)의 강자성, $x\geq1/2$ 일 때는 화학적, 자기적 상분리에 의한 강자성과 비강자성 복합상(multi phase)을 가지는 것으로 나타났다. 강자성 전이 온도(Tc)는 x=1/3이 될 때까지 꾸준히 증가하였고 x＞1/3 일 때 일정한 값 Tc(340 K)을 가졌다. 또 포화 자화값(Ms)은 x=1/8이 될 때까지 증가하였고 $1/8\leqx<1/2$에서는 이론적인 최대값을 가지고$x\geq1/2$ 에서는 자기적 상분리에 의해 감소하였다. 또 $La_{1-x}Ba_{x}MnO_3$는 $1/4\leqx<1/2$에서 금속성을 가졌다. 특히 $x\geq1/2$인 시료는 화학적, 자기적 상분리로 인하여 스미기 형태(percolation type)의 저항 온도 의존성 및 큰 저자기장 자기 저항 효과를 보였다.

• 한국자기학회지
• /
• 제15권1호
• /
• pp.17-20
• /
• 2005

RF magnetron sputtering 법으로 Co-Fe-Al-O계 박막을 상온에서 제작하여 산소분압에 따른 포화자화, 보자력, 이방성자계, 고주파에서의 투자율(1 GHz)을 조사하였다. 최적조건인 4%의 산소분압에서 제조한 $Co_{69.9}Fe_{20.5}A_{14.4O_{5.2}$ 박막은 포화자속밀도 18.1kG, 보자력 0.82 Oe, 이방성자계 24 Oe, 실효 투자율(1 GHz) 1,024의 우수한 연자성을 나타내었다. Co-Fe-Al-OrP 박막의 전기비저항은 산소분압이 560.7 ${\mu}{\omega}cm$ 이었다. 따라서 약 560.7${\mu}{\omega}cm$의 높은 전기바저항과 24 Oe의 높은 이방성 자계 때문에 $Co_{69.9}Fe_{20.5}A_{14.4O_{5.2}$ 박막이 고주파에서 우수한 연자기적 성질을 가지는 것으로 판단된다.

• 한국자기학회지
• /
• 제22권3호
• /
• pp.79-84
• /
• 2012

나노크기의 물질이 가지는 새로운 특성을 응용하는 연구가 매우 활발하게 진행되어 지고 있다. 본 연구에서는 PAD법으로 제조한 ${\alpha}$-Fe 나노분말을 이용하여 높은 포화자화와 기계적인 경도, 화학적 안정성, 작은 입자로 인한 tape noise의 감소 등의 특성을 지니고 있는 질화철인 $Fe_4N$을 합성하고, 이를 환원/확산법과 $N_2$가스 질화법으로 합성한 $Fe_{17}Sm_2N_x$ 자성분말과 자성 특성을 비교하였다. $NH_3+H_2$(부피비 3 : 1) 혼합가스를 이용하였을 경우 $Fe_4N$의 생성 온도와 반응시간 등의 조건 변수를 통해 $400^{\circ}C$에서 4시간 동안 열처리함으로서 단일상의 $Fe_4N$이 생성되는 것을 관찰 할 수 있었으며, 나노크기의 $Fe_4N$ 분말과 마이크론 크기의 $Fe_{17}Sm_2N_x$ 분말의 포화자화의 값은 각각 149, 117 emu/g의 값을 나타내었다.