LPE(liquid phase epitaxy)방법으로 제작한 YIG박막의 정자파 모드를 연구하기 위해서 강자성공명 실험을 하였다. 시편면과 오부자기장이 평행할 때 주기적인 신호로 나타나는 정자표면파와 정자역체적파 모드를 관측하였으나 서로 수직할 때는 복잡한 신호를 관측하였다. 평행할 때 관측한 정자파 모드를 Walker와 Damon-Eshbach이론으로 분석한 결과 잘 설명되었다. 관측된 정자파 모드의 선폭은 0.4Oe이었고, 이론으로 분석할 때 구한 포화자화는 137emu/㎤이었다. 또한 시편의 포화자화 값의 변화와 두께의 변화에 따른 모드들의 변화를 알아보기 위하여 정자역체적파의 (1, 1)과 (3, 1)모드를 계산하고 서로 비교하였다.
변하는 자기장을 단결정 및 다결정 망간 산화물 La$_{0.7}$Ca$_{0.3}$MnO$_3$에 인가하였을 때 자기 엔트로피가 크게 변하는(거대 자기 엔트로피 변화)현상이 관측되었다. 이 거대 자기 엔트로피 변화는 Curie온도에서 유사 1차상전이에 의한 자화값의 급격한 변화에 의한 것으로 추측된다. 이 거대 자기 엔트로피 변화와 망간 산화물 Curie 온도의 100 K<T<400 K 내의 조절 용이성은 상온을 포함한 넓은 온도에서 망간 산화물을 이용한 자기 냉각 기관의 개발 가능성을 제시하고 있다. 있다.
강원도 풍암(갑천)지에 분포하는 백악기 퇴적암류에 대한 고지자기 및 암석자기 연구를 수행하였다. 13개 지점으로부터 총 128개의 정향시료를 착공하였다. 지점별 고지자기 방향은 지층경사보정 후에 D/I=353.1$^{\circ}$/55.6$^{\circ}$, k=21.5, =$$\alpha$_{95}$=10.1$^{\circ}$, 보정 전에 D/I=10.5$^{\circ}$/56.9$^{\circ}$, k=73.9, =$$\alpha$_{95}$=5.3로 나타났으며, 지층경사보정 후에 분산도가 증가하였다. 단계별 경사보정에 따른 정확도상수(k)도 20% 경사보정시 최대값을 보였다. 전자현미경 관찰결과에서는 이차적으로 생성된 적철석이 녹니석 등의 점토광물들과 함께 나타났다. 이러한 결과들은 연구지역의 특성잔류자화가 지층경사 이후에 생성된 적철석에 의하여 기록된 재자화 성분임을 지시한다. 연구지역의 재자화 작용은 주변에 열수맥광상을 형성시킨 마그마수/천수 혼합 유체와 관련된 것으로 해석하였다. 재자화 방향으로부터 계산한 고지자기극의 위치(214.3$^{\circ}$E, 81.6$^{\circ}$N, =$A_{95}$==7.4$^{\circ}$)는 한반도에서 기 보고된 후기 백악기와 제 3기의 고지자기극의 위치와 가깝다. 이 시기의 화학잔류자화에 의한 재자화현상은 옥천대 경계부에 위치한 다른 백악기 소분지들(예, 음성분지, 공주분지, 영동분지)과 옥천비변성대의 고생대 지층에서도 보고된 바 있기 때문에 옥천대에 광역적으로 일어난 것으로 생각된다.
RF & DC magnetron sputtering장치를 이용하여 Ar과 $Ar+N_{2}$혼합가스분위기에서 Fe/Co및 Fe-N/Co-N다층막을 각각 제조하였다. 제작된 다층막을 $100^{\circ}C$ ~ $500^{\circ}C$로 각각 1시간씩 열처리하였다. Fe막의 두께와 열처리 온도에 따른 Fe/Co다층막의 포화자화와 보자력을 측정하고, 투자율을 조사하였다. Fe/Co(70$\AA$/15$\AA$)다층막에서 포화자화는 1.8Oe이다. 보자력은 열처리 온도 $250^{\circ}C$까지는 일정한 값(1.8Oe)을 가지나. $250^{\circ}C$ ~ $300^{\circ}C$에서는 약간 증가하고, $300^{\circ}C$이상에서는 갑자기 증가한다. 질소 유량비($N_{2}/Ar+N_{2}$)가 4%인 조건에서 제작한 Fe-N/Co-N 다층박막의 보자력은 5Oe이고, 열처리 온도가 증가함에 따라 감소하다가 $250^{\circ}C$에서 최소값, 2Oe를 나타내고 그 이상의 온도에서 급격히 증가한다.
본 논문에서는 제3차 고조파 대역에서의 감쇄를 -30 dB 이하로 얻기 위해서 중심도체에 여파기 회로가 삽입된 1.8GHz 대역 Y-junction 스트립라인 아이솔레이터를 설계하였다. 설계한 1.8GHz 대역 스트립라인 아이솔레이터의 비가역특성을 확인하기위하여 HFSS를 이용하여 시뮬레이션을 하였고 제작한 스트립라인 아이솔레이터에 대하여 실험을 하였다. 이들 결과로부터 설계된 스트립라인 아이솔레이터는 제 3 차 고조파 대역에서 -30dB 이상 높은 감쇄를 얻는데 효과적임을 확인하였으며, 또한 0.16T의 포화자화 값을 갖는 페라이트를 사용하는 것이 0.12T의 포화자화 값을 갖는 페라이트를 사용할 때 보다 동작대역으로부터 약 1.2 GHz 더 멀리 이동시킬 수 있음을 확인하였다.
펄스레이저 증착법으로 P형 실리콘(100) 기판위에 증착한 Fe 희석된 Si 합금의 구조와 전기적 및 자기적 물성을 연구하였다. 합금시료에 대한 X-선 회절패턴에서 육방정계에 해당하는 FeSi, $Fe_3Si$, 및 $Fe_5Si_3$와 관련된 여러 개의 회절신호가 관측되었으며, 에너지분산분광 측정에 의한 시료내 Fe 원자의 함량은 1.25~6.49 atm, %로 나타났다. 또한, 온도변화에 따른 전기비저항 값의 측정으로부터 5.21 meV와 7.79 meV 두 개의 활성화에너지를 얻을 수 있었다. 절대온도 10 K에서 측정한 최대 자화는 약 100 emu/cc로 나타났으며, 3,000 Oe의 외부자기장하에서 온도의 함수로 측정한 자화 값으로부터 시료의 강자성 특성은 350 K까지도 유지됨을 알 수 있었다.
5-치환 2-Furaldehyde류의 양성자화 반응을 25$^{\circ}C$, 황산 수용액 속에서 분광광도법으로 조사하여 각 반응물질의 염기도 상수인 p$K_{BH+}$값을 과산도 (execess acidity)법으로 구하였다. 전자 주게 치환기를 가진 5-methyl-2-Furaldehyde의 염기도 상수는 전자 받게 치환기를 가진 5-nitro-2-Furaldehyde의 염기도 상수보다 크게 나타났으며 pK단위로 3.25정도 차이가 나는 것을 알수 있었다. 각 반응기질의 양성자화 반응으로부터 형성된 짝산의 용매화 정도를 나타내는 m값은 본 반응계와 유사한 반응물질인 acetophenone과 비슷한 크기로 나타남을 알 수 있었다. 2-Furaldehyde의 치환기 변화에 따른 염기고 상수의 변화 값인 -${\Delta}pK_{BH+}$과 m의 상관관계가 좋은 직선성을 보였다
본 연구에서는 고순도 알루미늄 호일$(t=300{\mu}m)$양극산화 공정을 통해 AAO 나노템플레이트를 자체 제조하였고, 이렇게 제조된 형틀을 가지고 교류 나노전주법에 의해 경자성 합금인 CoP와 연자성 합금인 CoFe를 나노와이어로 제조하였다. 대표적인 Co계 자성합금인 CoP와 CoFe나노와이어는 각기 독특한 자기적 성질을 나타내었다. 경자성 CoP 합금 나노와이어의 경우 교류 인가전압에 따라 hcp와 fcc가 혼재된 구조가 형성되어 자기적 특성에 영향을 미쳤다. 또한 높은 포화자화 값을 갖는 CoFe연자성 합금 나노와이어는 박막 도금 시와는 달리 이상합금도금현상이 거의 나타나지 않았으며 $Co_{30}Fe_{70}$에서 가장 좋은 238emu/g의 포화자화 값을 나타내었다.
CoFeNi 합금은 HDD, MEMS 분야에서 head core 재료로 쓰이는 permalloy(FeNi)합금보다 뛰어난 우수한 자기적 특성을 가진 재료로써 최근 많이 연구되어지고 있다. 전기도금된 CoFeNi합금 박막의 열처리에 따른 미세구조 변화와 결정학적 특성이 자기특성에 미치는 영향을 조사하였다. 삼원계 합금을 열처리하면 전기도금 시 결정의 크기와 결정구조의 변화가 자기특성에 영향을 미친다. 이를 조사하여 열처리를 통하여 얻어지는 CoFeNi계 박막의 자기 특성을 향상시키고자 하였고, $300{\sim}400^{\circ}C$까지 열처리를 함으로써 보자력을 최소화하고 포화자화 값을 증가시켰다. 포화자화 값의 증가는 bcc상의 생성으로 야기되는 것으로 판단된다.
평균 입도가 $100{\mu}m$인 $Fe_{36}Co_{62}Ge_2$ 합금 분말과 $10wt\%$의 페놀계 고분자 바인더, 그리고 평균 입도가 $1.36{\mu}m$인 WC 분말을 SPEX Mixer/Mill에 넣고 8시간동안 혼합한 후 $150^{\circ}C$에서 Warm press를 이용하여 0.9 ton 의 압력으로 2시간 동안 유지하였다. VSM을 사용하여 자기적 특성을 조사한 결과 WC의 첨가량이 증가할수록 포화자화값(Ms)는 $174\~128\;emu/g$로 감소하였다. 또한 스트레인게이지를 이용하여 자기변형을 측정하였다. WC의 분포를 알아보기 위해 전자현미경으로 복합체의 단면을 관찰하였다. WC의 함량이 $10\~30wt\%$로 증가할수록 밀도와 영률(Young's Modulus) 값이 각각 $5.15\~6.27\;g/cc,\;43.5\~93.6\;GPa$ 로 증가하였다. 특히 영률은 WC를 $30wt\%$로 첨가하였을 때의 값이 첨가하지 않았을 때보다 2배 이상 증가하였다. 그러나 비자성상의 첨가로 희석효과가 나타났으며 길이 방향으로의 자기변형값$(\lambda_{ll})$과 $d_{33}$의 경우 각각 $18\%$와 $20\%$ 정도가 감소되었다. 이러한 기계적 특성의 향상은 길이 10mm의 자기변형 복합체의 공진 주파수를 71 kHz 증가시키게 되며, 따라서 초음파 진동소자용으로서의 상업적 활용범위를 증가 가능성을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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