• Title/Summary/Keyword: 자성 센서

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Fabrication and Characteristics of a Highly Sensitive GMR-SV Biosensor for Detecting of Micron Magnetic Beads (미크론 자성비드 검출용 바이오센서에 대한 고감도 GMR-SV 소자의 제작과 특성 연구)

  • Choe, Jong-Gu;Park, Gwang-Jun;Lee, Ju-Hyeong;Lee, Sang-Seok;Lee, Jang-Ro
    • Proceedings of the Korean Magnestics Society Conference
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    • 2012.11a
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    • pp.146-148
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    • 2012
  • 미크론 자성비드 검출용 바이오센서에 활용하는 GMR-SV 박막을 이온빔 스퍼터링 증착법으로 glass/Ta(5.8 nm)/NiFe(5 nm)/Cu(t nm)/NiFe(3 nm)/FeMn(12 nm)/Ta(5.8 nm)의 구조를 갖도록 증착하였다. 비자성체 Cu의 두께가 3.0 nm에서 2.2 nm까지 얇아질수록 교환결합력은 증가하였으며 자기저항비는 다소 낮았다. 비자성체의 두께가 얇으면 반강자성체의 층간 교환작용이 강자성체의 고정층 뿐만 아니라 자유층의 스핀배열에도 영향을 주고 있음을 확인할 수 있었다. 또한 리소그래피 공정 과정을 거쳐 GMR-SV 소자를 제작하여 미트론 자기비드를 검출하였다. 여기서 자기비드를 떨어뜨리기 전과 후의 자기저항비, 교환결합력, 보자력은 각각 0.9%, 3 Oe, 2 Oe의 값을 나타내었다. 이것으로 미크론단위의 바이오센서로서 활용할 수 있는 가능성을 보여주었다.

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Inductive Micro Thin Film Sensor for Metallic Surface Crack Detection (금속 표면결함 검출용 자기유도 마이크로 박막 센서)

  • Kim, Ki-Hyeon
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.28 no.5
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    • pp.395-400
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    • 2008
  • Alternating magnetic field was used for detection of surface flaws on nonmagnetic and magnetic metallic specimens. The nondestructive sensor probe was composed of the planar coil with inductive magnetic thin film yoke as a sensing component and a single straight typed exciting coil. The planar inductive coil sensor with magnetic yoke was fabricated by sputtering, electroplating, dry etching and photolithography process. The alternative currents with the range of 0.1A to 1.0A (0.7 MHz to 1.8 MHz) were applied to the exciting coil. The specimens were prepared with the slit shaped artificial surface flaws (minimum depth and width; 0.5 mm) on metallic plate (Al; nonmagnetic metal and FeC; magnetic metal). The detected signal for the positions and shapes of surface flaws on specimens were obtained with high sensitivity and high signal to ratio. The measured output signals by the non-contacted scanning on surface of FeC specimen with micron-sized crack were converted to the images of the flaws. And these results were compared with the optical images, respectively.

Impedance Analysis and Experimental Study of a Solenoid Eddy Current Sensor to Detect the Cross-sectional Area of Non-ferromagnetic Stranded Conductors (비자성 연선도체의 단면적을 검출하기 위한 솔레노이드 와전류 센서의 임피던스 해석 및 실험적 연구)

  • Kim, S.D.;Shim, J.M.
    • Journal of Sensor Science and Technology
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    • v.6 no.2
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    • pp.87-94
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    • 1997
  • Impedance analysis of a Solenoid sensor to detect the cross-sectional area of non-ferromagnetic stranded conductors is described in this paper. To inspect electromagnetic characteristics of conductive materials, a nondestructive test eddy current sensor with an encircling coil is chosen. As solving Maxwell equation, normalized impedance response of the sensor within a conducting rod is modeled and the results are expanded to the stranded wires. Geometrical property affecting on stranded structure is considered and a numerical and experimental study is also presented.

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Development of Magnetoimpedance Sensor Utilizing Soft Magnetic Amorphous Ribbon with Exchange Coupling and Application to Nondestructive Testing (교환결합을 가진 연자성 비정질 리본을 이용한 자기 임피던스 센서 개발과 비파괴검사 응용)

  • Yoon, Seok-Soo;Kim, Gun-Woo;Lee, Sang-Hun;Kim, Cheol-Gi
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.28 no.5
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    • pp.401-406
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    • 2008
  • Recently, portable magnetic sensors with high sensitivity are strongly required for various applications such as biosensor, nondestructive testing and directional sensor. A novel magnetic sensor system was developed by utilizing giant magnetoimpedance(MI) effect of soft magnetic ribbons. The sensor system consists of sensing head of $Co_{66}Fe_{4}Si_{15}B_{15}$ ribbon having asymmetric MI characteristics through exchange coupling produced by field-annealing in open air and circuit for signal processing. The sensor system showed almost linear characteristics in dynamic range of $-1\;Oe\;{\sim}\;1\;Oe$ and sensitivity of 10.5 V/Oe. The sensor was applicable to nondestructive testing system to detect defects in wire ropes.

Characteristics of Coaxial Typed Magnetic Sensor Using Amorphous Wire (자성와이어를 이용한 동축케이블형 자계센서의 특성)

  • Kim, Y.H.
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.17 no.2
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    • pp.55-59
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    • 2007
  • Co-based amorphous magnetic wire with a diameter of $125{\mu}m$ and a length of 40 mm was used as an inner conductor of a coaxial cable to construct a magnetic sensor. Sensor characteristics was measured up to 3 GHz with applied up to 60 Oe by using network analyzer. Frequency dependence of impedance for this sensor was very close to the impedance resonant pattern of transmission line and 250 MHz was obtained as a 1/4 wavelength without external magnetic field. Large impedance change was measured in the magnetic field range between 0 Oe and 1 Oe, which was influenced by permeability change of magnetic amorphous wire. Because ${\Delta}Z/{\Delta}H$ value of $300{\Omega}/Oe$ was obtained at 0.1 Oe, this coaxial cable with amorphous wire can be useful as a magnetic sensor.

Research trend and development of hard magnetic materials (경자성 재료의 개발현황과 연구동향)

  • 신용덕;송준태
    • Electrical & Electronic Materials
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    • v.9 no.1
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    • pp.93-104
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    • 1996
  • 연질자성재료는 대부분 직류 및 고주파용 변압기, inductor, 대형 motor, 자기헤드의 자심재료 및 센서등으로 사용되고, 경질자성재료는 주로 motor 및 speaker용으로 사용되며, 자기기록매체재료는 화상, 음성 및 컴퓨터 정보의 기록용으로 사용된다. 특수자성재료로는 microwave용, 전자파 흡수, 열팽창 제어, 기체밀봉등 많은 용도에 이용되고 있다. 최근 국내외에서 수요가 급증하는 첨단 전자기기용 자성재료 시장등이 내구, 내열성 뿐만 아니라 소형화, 경량화 됨에 따라 자성재료의 고성능화를 요구하고 있다. 따라서 본 고에서는 경질자성재료의 개발현황을 살펴보고 자성재료의 고성능화를 위한 연구동향을 생각해 보고자 한다.

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Giant Magnetoresistance and Applications (거대자기저항 및 응용)

  • Lee, Seong-Rae
    • Ceramist
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    • v.2 no.4
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    • pp.35-46
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    • 1999
  • GMR 재료의 응용은 매우 광범위하며 크게 세 분야로 대별할 수 있다. 첫째는 자기 재생 헤드로서 $10Gbit/in^2$ 이상의 고밀도 자기기록 기술에서는 필수 불가결한 재료이다. 둘째는 다양한 분야에 응용될 고감도 자기센서 분야이며, 셋째는 집접화된 자기저항메모리(MRAM) 분야이다. GMR 센서를 사용한 자기헤드는 이미 시판되고 있고 기존의 AMR 재료인 퍼멀로이에 비하여 3~20배 이상으로 신호준위가 크고 사용온도 범위에서 선형성 및 열적안정성도 우수한 것으로 보고되고 있다. MRAM의 경우에는 스핀밸브 GMR 및 TMR 소자를 사용한 연구가 한창 진행중이다. GMR 현상은 발견 된지 고작 10년 밖에 되지 않았으나 GMR 자기센서는 이미 상업적으로 개발되어 응용되고 있다. 이러한 실질적인 응용에 유리한 고지를 선점하고 있는 것은 이방성결합형 스핀밸브 다층박막 구조로서 그 내구성과 특성 향상을 위한 연구가 다양하게 시도되고 있다. GMR현상의 발견은 자성재료분야 연구 및 응용에 있어 새로운 전기를 마련하였으며 특히 자성과 이동현상이 연계된 분야로서 소위 "Magneto-electronics" 또는 "Spintronics" 라는 [51] 새로운 미래기술의 장이 열리고 있다. 현재의 반도체 중심의 "Microelectronics" 기술에서는 전자와 전자공공을 이용하는 기술이라면 "Magneto-electronics" 기술에서는 스핀${\uparrow}$ 및 스핀${\downarrow}$의 두 종류의 전자를 이용하게 된다. 자성체와 도체를 접목한 스핀 트랜지스터 또는 자성체와 반도체를 접목한 스핀-polarized FET(field effect transistor) 등의 새로운 개념의 magnetoelectronics 소자가 창출되고 있다. 따라서 자기이동 현상의 기초 연구, 재료 측면의 연구 및 헤드, MRAM, 센서 등의 응용기술연구가 국내에서 활발하게 이루어져 21세기 새로운 자성전자(magneto-electronics)소자 응용에 경쟁력을 키워야 할 것이다.

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평판형 교류 자기장 발생장치를 이용한 자성나노파우더 가열에 관한 연구

  • Gang, Chang-Ho;Sin, Gi-Won;Jo, Tae-Hun;Gwon, Gi-Cheong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2016.02a
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    • pp.362.2-362.2
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    • 2016
  • 본 실험은 CW (Continuous wave) 주파수를 가진 교류 자기장을 발생시켜 자성나노입자를 가열시키는 것이 목적이다. 이를 위해 CW 주파수 및 SMPS (Switching Mode Power Supply)를 이용해 코일에서 교류 자기장을 발생시키는 평판형 자기장 발생 장치를 자체적으로 개발하였다. 이를 이용하여 인가전압을 변화시키면서 자기장 세기의 변화를 주었다. 평판형 코일 위에는 유리 등의 원형 평판 절연체를 덮고 그 절연체 표면에 웰(Well plate)를 위치시켰고 그 안에 자성나노입자가 포함된 수용액을 넣어 교류 자기장에 노출시켰다. 자기장 측정센서(Magnetic pick up coil, Gauss Meter)를 이용하여 자기장의 세기를 측정하였고, 자성나노입자의 농도, 크기 및 자기장 세기에 따른 자성나노입자의 온도상승효과를 접촉식 온도계를 이용하여 정량적으로 측정하였다.

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Detection Property of Red Blood Cell-Magnetic Beads Using Micro Coil-Channeland GMR-SV Device (마이크로 코일-채널과 GMR-SV 소자를 이용한 적혈구-자성비드 검출 특성연구)

  • Park, Ji-Soo;Kim, Nu-Ri;Jung, Hyun-Jun;Lee, Sang-Suk
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.25 no.1
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    • pp.16-21
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    • 2015
  • The micro device, coil, and channel for the biosensor integrated with the GMR-SV device based on the antiferromagnetic IrMn layer was fabricated by the light lithography process. When RBCs coupled with several magnetic beads with a diameter of $1{\mu}m$ passed on the micro channel, the movement of $RBC+{\mu}Beads$ is controlled by the electrical AC input signal. The $RBC+{\mu}Beads$ having a micro-magnetic field captured above the GMR-SV device is changed as the output signals for detection status. From these results, the GMR-SV device having the width magnitude of a few micron size can be applied as the biosensor for the analysis of a new magnetic property as the membrane's deformation of RBC coupled to magnetic beads.

Design of Amorphous Magnetic Materials for high frequency Sensors Based Upon Permalloy Characteristics (퍼멀로이 특성을 기초로 한 고주파 센서에 사용되는 비정질 자성재료의 개발)

  • Yoo, C.K.;Kim, C.K.;Chung, Y.C.;O'handley, R.C.
    • Journal of the Korean institute of surface engineering
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    • v.32 no.6
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    • pp.677-685
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    • 1999
  • 급속히 발전하고 있는 EPS 기술에 사용되고 있는 조화센서의 제조에 대해 연구하였다. 연구의 중점은 기본적으로 EPS 시스템에 사용되는 센서물질의 자성적 특성에 두었다. 조화 센서로서 사용되기 위한 주요 특징으로는 자기 이방성이 거의 0인 특서에서 기이나는 B-H곡선에서의 비선형성이다. 이와 관련하여 높은 신호를 발생하기 위한 자벽의 움직임과 자장열처리에 관하여 기술하였다.

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