• 제목/요약/키워드: 정상 자기 저항

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거대자기저항 재료 (Giant Magnetoresistance Materials)

  • 이성래
    • 한국자기학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.222-232
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    • 1995
  • 자기저항이란 외부 자기장에 의해 재료의 전기저항이 변화되는 현상을 일컫는다. Au와 같은 비자성도체 및 반도체 재료의 경우 외부에서 자기장이 가해지면 전도 전자가 Lorentz 힘을 받아 궤적이 변하므로 저항이 변화한다. 이러한 저항 변화 를 정상 자기저항(Ordinary Magnetoresistance, OMR)이라 하며 일반적으로 상당히 작은 저항의 변화를 나타낸다. 강자성도체 재료에서는 정상 자기저항 효과 외에도 부가적인 효과가 생긴다. 이는 스핀-궤도 결합에 기인한 효과로써 자기 저항은 강자성체의 자화용이축, 외부자계와 잔류간의 각도에 의존하며 이방성 자기저항(Anisotropic Magnetoresistance, AMR)이라 한다. AMR 비(%)는 일반적 으로 다음과 같이 정의된다. 즉 ${\Delta}{\rho}_{AMR}/{\rho}_{ave}=(\rho_{\|}-\rho_{T})/{\rho}_{ave}$로 여기서 $\rho_{\|}$는 자기장의 방향이 전류의 방향과 같을 때의 비저항 이고 $\rho_{T}$는 서로 수직일 때이며 ${\rho}_{ave}=(\rho_{\|}-\rho_{T})/3$이다. 기존의 MR 센서나 자기재생헤드(magnetic read head)에 사용되는 퍼머로이계 합금의 AMR 비는 상온에서 약 2% 정도의 저항변화를 보인다.

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Annealing에 의한 나노구조 박막의 전기적 특성 연구 (Annealing Effects on Electron Transport properties of Nanostructured Thin Film)

  • 고태준
    • 한국자기학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.98-101
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    • 2006
  • 결정립으로 이루어 진 나노구조 Pb 박막의 전기적 특성을 정상 면저항 측정을 통하여 연구하였다. 나노구조 박막은 저온 상의기판 위에 10nm이하의 두께로 증착되었으며, 1.3K부터 상온까지 박막의 온도를 변화시키면서 정상 면저항의 변화를 측정하였다. 열처리 온도에 따라 정상 면저항은 비 단조적하며 비가역적인 변화를 보였으며, 이러한 변화들은 열처리에 따른 나노구조 박막을 구성하고 있는 Pb 결정립의 크기변화로써 이해할 수 있다.

자발 성장법으로 성장된 단결정 Bi 단일 나노선의 정상 자기 저항 특성 (Ordinary Magnetoresistance of an Individual Single-crystalline Bi Nanowire)

  • 심우영;김도헌;이경일;전계진;이우영;장준연;한석희;정원용
    • 한국자기학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.166-171
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    • 2007
  • 단결정 Bi단일 나노선의 정상 자기 저항(ordinary magnetoresistance) 특성을 $2{\sim}300K$에서 4 단자법으로 측정하였다. I-V 측정을 통해 전기적 오믹 형성을 확인하였고, 2 K과 300 K에서 비저항이 각각 $1.0{\times}10^{-4}$$8.2{\times}10^{-5}{\Omega}{\cdot}cm$으로 측정되었다. 수직(transverse) 및 수평(longitudinal) 자기저항비(MR ratio)가 110 K와 2 K에서 각각 현재까지 보고된 MR 중 가장 큰 2496%와 -38%으로 관찰되었으며, 이 결과는 자발 성장법으로 성장된 Bi 나노선의 결정성이 매우 우수한 단결정임을 증명한다. simple two band(STB) 모델을 통해 Bi 나노선의 수직 및 수평 정상 자기 저항(OMR) 거동이 온도에 따른 페르미 준위(Fermi level)와 밴드 겹침(band overlap)등의 전자 구조 변화 및 운반자 농도 변화로 잘 설명된다.

첨가물이 저손실 Mn-Zn 페라이트의 자기적 성질에 미치는 영향 (The Effect of Additives on the Magnetic Properties of Low-Loss Mn-Zn Ferrites)

  • 권태석;김성수;엄덕수;이우성;김동훈
    • 한국자기학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.197-202
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    • 1995
  • 고주파용 전원의 필요성이 대두되면서 고주파에서 낮은 자기손실을 가진 재료의 개발이 요구되고 있다. Mn-Zn 페라이트의 자기손실은 전기비저항의 증거나 소결시 미세구조의 제어로 줄일 수 있다. 본 연구에서는 연쇄고온합성법(Self-propagation High- temperature Synthesis)에 의해 제조된 $_Mn_{0.72}$Z $n_{0.22}$)$_{0.94}$ (F $e_{2}$ $O_{3}$)$_{1.06}$ 조성의 Mn-Zn페라이트에서 첨가물이 미세구조와 자기적 성질에 미치는 영향에 대해 조사하였다. $SiO_{2}$와 Ca $Co_{3}$의 복합첨가에 의해 미세구조의 미세화와 아울러 낮은 자기손실 특성을 얻을 수 있었다. 그러나 첨가 물의 과다 첨가시에는 비정상입자성장 조직이 나타났으며 자기적 성질이 현저히 저하 하였다. 전기비저항, 자기손실의 주파수 의존 결과에 근거하여 주된 자기손실기구 및 이에 미치는 첨가물 효과에 대해 논하였다.

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MnGeP2 박막의 자기수송 특성 (Magnetotransport Properties of MnGeP2 Films)

  • 김윤기;조성래
    • 한국자기학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.133-137
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    • 2009
  • GaAs 기판 위에 증착된 $MnGeP_2$ 박막이 상온에서 강자성을 보임을 자기화 및 자기저항 측정을 통해 확인하였다. 강자성-상자성 전이 온도는 320 K 정도였고, 항자력장은 5, 250, 300 K에서 각각 3870, 1380, 155 Oe 정도였다. 전하 운반자가 스핀 편극되어 있음을 암시하는 비정상 홀 효과를 관측하였다. 자기장에 따른 자기저항과 홀 저항을 측정할 때 이력곡선이 나타남을 확인하였다. $MnGeP_2$ 박막과 n-형 GaAs 기판 사이에 I-V 측정을 통해 전형적인 p-n 다이오드 특성을 보임을 확인하였다.

Spinel계 유화물 ZnxFe1-xCr2S4의 CMR 특성과 자기적 성질 (Magnetic and CMR Properties of Sulphospinel ZnxFe1-xCr2S4)

  • 박재윤;박용환;김광주
    • 한국자기학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.137-141
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    • 2005
  • Spinel계 유화물 $Zn_xFe_{1-x}Cr_2S_4$(x=0.05, 0.1, 0.2)에 대하여 X선 회절법, 자기저항측정, $M\ddot{o}ssbauer$ 분광법을 이용하여 CMR 특성과 자기적 성질을 연구하였다. 결정구조는 상온에서 입방정으로 정상 spinel 구조를 갖는 것으로 나타났다. 자기저항 실험결과 160K 부근 이하에서는 반도체적 전기전도 특성을 보이며, Curie 온도부근에서 최대자기저항 온도가 나타났다. Zn 조성값이 증가함에 따라 Jahn-Teller 효과에 의한 완화 현상이 증가되었으며, 전기 사중극자 이동값 역시 증가되고, 초미세 자기장값은 감소하였다. CMR 특성은 heterovalency에 의한 이중교환 상호작용이나, $Fe^{2+}$$Cr^{3+}$ 그리고 $Fe^{3+}$ 사이의 삼중교환 상호작용과는 다른 동적 Jahn-Teller 효과에 의한 도체-반도체전이와 절반 금속성 에너지 밴드구조에서 스핀전자 전이에 의하여 발생되는 것으로 예측된다.

Chalcogenide Fe0.9M0.1Cr2S4(M=Co, Ni, Zn)의 자기저항에 관한 Mössbauer 분광연구 (Mössbauer Studies on Magnetoresistance in Chalcogenide Fe0.9M0.1Cr2S4 (M=Co, Ni, Zn))

  • 박재윤;이병섭
    • 한국자기학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.43-48
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    • 2013
  • Chalcogenide $Fe_{0.9}M_{0.1}Cr_2S_4$(M=Co, Ni, Zn)에 대하여 X-선 회절법, 자기저항측정, Mossbauer 분광법을 이용하여 CMR특성과 자기적 성질을 연구하였다. 10 at%의 M 치환에서는 상온에서 입방정으로 정상 spinel 구조를 갖는 것으로 나타났다. 자기저항 실험결과 $T_C$ 부근에서는 도체-반도체 전이의 특성을 보이며 최대자기저항 온도가 나타났다. M$\ddot{o}$ssbauer 분광 실험 결과에서 Fe에 대한 Ni 치환은 초교환 상호작용을 강화시키고 Jahn-Teller 효과에 의한 완화 현상의 심화를 보여준다. CMR 특성은 망간산화물의 $Mn^{3+}$$Mn^{4+}$ 사이의 이중교환상호작용과 다르게 동적 Jahn-Teller 효과와 관계된 polaron에 기인한 도체-반도체 전이 의한 것으로 해석된다.

큐리온도 근방에서의 전기적, 자기적 성질변화를 이용한 강자성 가돌리늄의 큐리온도의 결정 (On the Accurate Determination of Curie Temperature of Bulk Gadolinium)

  • 이일수
    • 한국진공학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.283-286
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    • 1995
  • 자화도와 비저항의 온도에 따른 변화를 측정함으로써 덩치 가돌리늄의 큐리온도를 정확히 결정하였다. 이 두 물리량은 큐리온도에서 비정상적인 특이성을 보여준다. 이들의 특이성에서 결정된 큐리온도의 값은 서로 1도 이내에서 잘 일치함을 보여주었다.

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저항률이 다른 내부 물체의 검출을 위한 32-채널 생체 임피던스 측정 시스템 (32-Channel Bioimpedance Measurement System for the Detection of Anomalies with Different Resistivity Values)

  • 조영구;우응제
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.503-510
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    • 2001
  • 인체의 각 조직은 서로 다른 저항률(resistivity)을 가지고 있고. 심장의 박동이나 호흡과 같은 생리현상은 해당 생체조직의 임피던스를 변화시킨다. 본 논문에서는 인체 내부에 존재하는 비정상 조직의 크기와 위치를 검출하기 위한 32-채널 생체 임피던스 측정 시스템에 대하여 기술한다. 이러한 기술은 유방암 조직의 경우와 같이 배경 조직과는 저항률이 다른 비정상 조직을 검출하는 경우에 응용할 수 있을 것으로 기대한다. 32-채널 생체 임피던스 측정 시스템을 위하여 32개의 복합형 전극과 32 채널의 정전류원을 사용하였다. 임피던스의 측정을 위해 50kHz의 정현파 전류를 주입하고. 유기되는 전압을 가변 이득 협대역 계측용 증폭기로 측정하고, 그 크기를 위상감응복조기로 검출하였다. 검출된 임피던스 신호는 A/D 변환하여 PC에 입력하였다. 전해질 팬텀을 이용한 실험에서 전체 시스템의 정확도는 2.42%이며, 직경 270mm인 팬텀 내부에 존재하는 직경 8mm 이상인 물체의 크기와 위치를 검출할 수 있었다. 본 연구의 결과를 기초로 다채널 생체 임피던스 측정 시스템의 정확도를 개선하여. 직경 lmm 이내의 물체를 검출하는 것이 향후의 연구 목표이다 이러한 정확도를 가지는 생체 임피던스 계측 시스템을 개발하면. 인체 내부의 임피던스 분포를 측정하는 EIT(electrical impedance tomography) 시스템과, 최근에 연구되고 있는 자기공명 임피던스 단층촬영(MREIT, magnetic resonance electrical impedance tomography)에도 응용이 가능할 것이다.

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Verwey 전이와 마그네타이트의 전기적 및 자기적 특성 (Electrical and Magnetic Properties of Magnetite Powder during a Verwey Transition)

  • 윤성현
    • 새물리
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    • 제68권12호
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    • pp.1302-1307
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    • 2018
  • 마그네타이트 분말에 대해 Verwey 전이 전후에서의 구조적, 전기적 및 자기적 성질을 고찰하였다. 마그네타이트 시료는 고온열분해법으로 합성한 나노입자를 $800^{\circ}C$, 진공을 뽑는 상태에서 1시간동안 열처리하여 얻었다. 시료의 형태학적, 결정학적 분석은 주사전자현미경(scanning electron microscope, SEM)과 X-선 회절(X-ray diffraction, XRD)을 이용하였으며 시료진동형 자기력계(vibrating sample magnetometer, VSM)와 뫼스바우어 분광법, 비저항 측정 등을 통해 미시적/거시적 자성 및 전기적 특성을 각각 관찰하였다. Verwey 전이점에서 비저항과 자기모멘트의 불연속적 온도의존성을 관측하였으며 자기이방성상수가 $T_V$ 부근에서 약간 감소하는 것이 관찰되었다. 뫼스바우어 스펙트럼은 $T_V$ 전후에서 모두 사면체적 (A) 자리와 팔면체적 (B) 자리에 기인하는 2개의 6선 스펙트럼의 중첩으로 나타났으며 B자리에서 철 이온의 원자가에 따른 흡수선의 구분은 불가능하였다. $T_V$ 를 중심으로 하여 저온영역의 정상스피넬(normal spinel)에서 고온영역의 역스피넬(inverse spinel)의 배위교차(coordination crossover)가 발생하였다.