• 제목/요약/키워드: Atomic magnetometer

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87Rb D1 전이선에서 원자결맞음을 이용한 비선형 광자기 효과 신호의 특성 (The characteristics of nonlinear magneto-optical effect based on coherent population trapping in the D1 line of Rh atoms)

  • 이림;문한섭;김중복
    • 한국광학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.1-6
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    • 2006
  • 우리는 6.7 kPa의 네온 버퍼가스가 포함된 루비듐 증기셀을 이용하여 $^{87}Rb$원자 $D_1$ 전이선에서 레이저의 세기, 증기 셀의 온도, 전이 선에 따른 비선형 광자기 신호(NMOE)의 특성을 조사하였다. 비선형 광자기 신호는 레이저의 세기와 증기셀의 온도가 증가함에 따라 F=2$\to$F'=2 전이선에서는 광자기 신호의 크기와 선폭이 증가하였지만, F=2$\to$F'=1 전이선에서는 확대 없이 신호의 크기만 증가됨으로써 자장 측정 민감도가 향상되는 것을 확인하였으며, 이러한 효과를 자기부준위 사이에서의 원자결맞음 구도의 차이로 설명하였다. 관측된 최적 조건에서 자기장변화에 대한 민감도는 $70pT/\sqrt{Hz}$ 이하로 계산되었다.

Interfacial Properties of Antiferromagnetically-coupled Fe/Si Multilayeres Films

  • Kim, K.W.;Y.V.Kudryavtsev;J.Y.Rhee;J.Dubowik;Lee, Y.P.
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.168-168
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    • 1999
  • Recently, Fe/Si multilayered films (MLF) have been a focus of interest due to the strong antiferromagnetic (AF) coupling observed in such kind of MLF originates from the same nature as in the metal/metal MLF. In particular, a question of whether the spacer layer in the Fe/Si MLF is metallic or semiconducting is of interest. In spite of various experimental techniques envolved in the study, the chemical composition and the properties of the interfacial regions in the MLF exhibiting the AF coupling is still questionable. The nature of the AF coupling and the interfacial properties of Fe/Si MLF are investigated in this study. A series of Fe/Si MLF with a fixed nominal thickness of Fe(3nm) and a variable thickness of Sk(1.0-2.2nm) were deposited by RF-sputtering onto glass substrates at room temperature. The atomic structures and the actual sublayer thicknesses of the Fe/Si MLF are investigated by using x-ray diffraction. The magnetic-field dependence of the equatorial Kerr effect clearly shows an appearance of the AF coupling between Fe sublayers at tsi = 1.5 - 1.8 nm. the drastic discrepancies between the experimental magnetooptical (MO) and optical properties, and based on the assumption of sharp interfaces between Fe and Si sublayers leads to a conclusion that pure si is absent in the AF-coupled Fe/Si MLF. Introducing in the model nonmagnetic semiconducting FeSi alloy layers between Fe and Si sublayers or as spacer between pure Fe sublayers only slightly improves the agreement between model and experiment. A reasonable agreement between experimental and simulated MO spectra was reached with using the fitted optical properties for the spacer with a typical metallic type of behavior. The results of the magnetic properties measured by vibrating sample magnetometer and magnetic circular dichroism are also analyzed in connection with the MO and optical properties.

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Temperature Dependent Cation Distribution in Tb2Bi1Ga1Fe4O12

  • Park, Il-Jin;Park, Chu-Sik;Kang, Kyoung-Soo;Kim, Chul-Sung
    • Journal of Magnetics
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    • 제13권3호
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    • pp.110-113
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    • 2008
  • In this study, heavy rare earth garnet $Tb_2Bi_1Ga_1Fe_4O_{12}$ powders were fabricated by a sol-gel and vacuum annealing process. The crystal structure was found to be single-phase garnet with a space group of Ia3d. The lattice constant $a_0$ was determined to be 12.465 ${\AA}$. From the analysis of the vibrating sample magnetometer (VSM) hysteresis loop at room temperature, the saturation magnetization and coercivity of the sample are 7.64 emu/g and 229 Oe, respectively. The N$\acute{e}$el temperature($T_N$) was determined to be 525 K. The M$\ddot{o}$ssbauer spectrum of $Tb_2Bi_1Ga_1Fe_4O_{12}$ at room temperature consists of 2 sets of 6 Lorentzians, which is the pattern of single-phase garnet. From the results of the M$\ddot{o}$ssbauer spectrum at room temperature, the absorption area ratios of Fe ions on 24d and 16a sites are 74.7% and 25.3%(approximately 3:1), respectively. These results show that all of the non-magnetic Ga atoms occupy the 16a site by a vacuum annealing process. Absorption area ratios of Fe ions are dependent not only on a sintering condition but also on the temperature of the sample. It can then be interpreted that the Ga ion distribution is dependent on the temperature of the sample. The M$\ddot{o}$ssbauer measurement was carried out in order to investigate the atomic migration in $Tb_2Bi_1Ga_1Fe_4O_{12}$.

파라핀이 코팅된 Rb 증기 셀에서 비선형 광자기 효과 신호 (Nonlinear Magneto-optic Effect in the Paraffin Coated Rb Vapor Cell)

  • 이현준;유예진;배인호;문한섭
    • 한국광학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.249-254
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    • 2009
  • 본 연구에서는 파라핀이 코팅된 Rb원자 증기 셀을 이용하여 $^{87}Rb$ $D_1$전이선의 Hanle스펙트럼과 비선형 광자기 효과 신호를 조사하였다. 파라핀 코팅 증기 셀의 효과에 의한 좁은 스펙트럼 폭을 가진 영역과 순수 증기 셀에서 얻을 수 있는 넓은 스펙트럼폭을 가진 이중구조의 Hanle 스펙트럼을 관측할 수 있었다. 스펙트럼에 나타난 이중구조에서 좁은 선폭 영역의 선폭은 1 kHz로 측정되었고, 스펙트럼 크기는 전체 스펙트럼에 대해서 10%로 측정되었다. 또한, Hanle 스펙트럼에 대응되는 이중 미분형태의 비선형 광자기 신호를 관측하였으며, 기울기가 급격하게 변하는 비선형 광자기 신호의 기울기는 레이저의 출력이 $200{\mu}W$일 때 대략 10 mV/${\mu}T$였다.

Dielectric and Magnetic Properties of Co-doped Ni0.65Zn0.35Fe2O4 Thin Films Prepared by Using a Sol-gel Method

  • Lee, Hyun-Sook;Lee, Jae-Gwang;Baek, K.S.;Oak, H.N.
    • Journal of Magnetics
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    • 제8권4호
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    • pp.138-141
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    • 2003
  • $Ni_{0.65}Zn_{0.35}Fe_2O_4$thin films were prepared by using a sol-gel method. Their crystallographic, dielectric and magnetic properties were investigated as a function of Cu contents by means of an X-ray diffractometer (XRD), X-ray reflectivity, LCZ meter (NF2232), a vibrating sample magnetometer (VSM), and an atomic force microscope (AFM). From typical C-V measurements for $Ni_{0.65}Zn_{0.35}Fe_2O_4$ thin films on p-type silicon substrate, the surface charge density was calculated as 1.4 ${\mu}$C/$m^2$. The dielectric constant evaluated from the capacitance at the accumulation state was 28. The high $H_{c}$ and low $M_{sat}$ at x=0.0 and 0.1 were due to the growth of the ${\alpha}$-$Fe_2O_3$ phase having antiferromagnetic properties. The rapidly decreased $H_{c}$ and increased $M_{sat}$ at x=0.2 and 0.3 can be explained that the ${\alpha}$-$Fe_2O_3$ phases have completely disappeared at x=0.3 and so, non-magnetic defects are minimized. The $M_{sat}$ was slightly decreased and the $H_{c}$ was increased above at x=0.3 because the increase of grain boundary due to smaller grain size acts as defects during magnetization process.

강자성 표적 탐지를 위한 드론 기반 자기 이상 탐지 (Drone based Magnetic Anomaly Detection to detect Ferromagnetic Target)

  • 임신혁;김동규;윤지훈;김보나;방은석;심규민;이상경;오종식
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.335-343
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    • 2023
  • Drone based Magnetic Anomaly Detection measure a magnetic anomaly signal from the ferromagnetic target on the ground. We conduct a magnetic anomaly detection with 9 ferromagnetic targets on the ground. By removing the magnetic field measured in the absence of ferromagnetic targets from the experimental value, the magnetic anomaly signal is clearly measured at an altitude of 100 m. We analyze the signal characteristics by the ferromagnetic target through simulation using COMSOL multiphysics. The simulation results are within the GPS error range of the experimental results.

Sol-Gel 법에 의한 $Y_{3-x}La_xFe_5O_{12}(0.0{\le}X{\le}1.0)$ 분말과 박막의 합성 및 자기적 특성에 관한 연구 (Growth and Magnetic Properties of $Y_{3-x}La_xFe_5O_{12}(0.0{\le}X{\le}1.0)$ Powders and Thin Films by a Sol-Gel Method)

  • 엄영랑;김철성;임연수;이재광
    • 한국자기학회지
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    • 제8권6호
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    • pp.350-356
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    • 1998
  • Sol-gel법을 이용하여 합성한 자성 garnet Y3-xLaxFe5O12(x=0.0, 0.25, 0.5, 0.75, 1.0) 분말과 박막의 결정 및 자기적 성질에 관하여 X-선 회절기, atomic force microscopy(AFM), scanning electron microscopy(SEM), 진동시료자화기 (VSM)와 Mossbauer 부노강기를 이용하여 연구하엿다. X-선 회절분석 결과와 Mossbauerqnsrhkd 실험으로부터 100$0^{\circ}C$에서 열처리한 x=0.75 이하의 Y3-xLaxFe5O12 분말의 경우 모두 순수한 cubic의 garnet 구조가 형성되었음을 확인 할 수 있었으나, x=1.0인 경우는 LaFeO3상이 함께 관측되었다. Garnet 박막의 성장을 위하여 75$0^{\circ}C$에서 2시간의 열처리로 결정화를 이루었으며, 성장한 박막은 특정한 방향성 없이 성장하였음을 알 수 있었다. Mossbauer 분광기를 이용하여 측정한 결과는 산화물을 통하여 제조한 garnet 분말의 Mossbauer spectrumthk 일치함을 알 수 있었다. 전자 현미경의 측정을 통한 분말의 입자크기는 200~300nm이며, AFM의 측정으로부터 박막의 평균 표면 거칠기가 3.17nm임을 알 수 있었다. 진동시료자화기를 이용하여 측정한 garnet 분말과 박막의 자기적 특성은 전형적인 연자성의 자기적 속성을 가지며, garnet 분말의 경우 최대 포화자화 (30 emu/g)와 최소 보자력 (52 Oe)을 가짐을 알 수 있엇다. 80$0^{\circ}C$에서 열처리한 순수한 garnet 박막시료의 경우 수직 및 수평방향으로 측정한 자화곡선은 수직방향으로 측정한 자화곡선이 낮은 포화자화를 가지며 보자력은 양방향 모두 37 Oe를 나타냈다.

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키토산이 피복된 나노 크기의 자성체 분말 제조 (Preparation of Chitosan-coated Magnetite Nanoparticles)

  • 조준희;고상길;안양규;송기창;최은정
    • 한국자기학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.102-106
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    • 2006
  • 이 연구의 목적은 약물의 분리나 약물전달 시스템에 이용 할 수 있도록 마그네타이트 나노 입자의 표면을 개질, 즉 생체적합성, 저독성의 특성을 갖는 키토산을 이용하여 키토산이 피복된 나노 크기의 자성체 입자를 제조하는 것이다. 본 연구에서는 음향화학법을 적용한 공침 기술을 이용, 균일한 마그네타이트 나노 입자를 합성하였다. 계면활성제인 올레인산을 가하여 입자간의 응집을 막았다. 물과 계면활성제의 농도비 R=[물]/[계면활성제]를 조절하여 평균크기가 2nm에서 9nm인 마그네타이트 입자를 선택적으로 합성하였다. 이 방법을 통하여 합성된 마그네타이트 나노 인자를 염기성 수용액에 분산시켰다. 초음파를 조사하면서 키토산 용액을 서서히 가하여 마그네타이트 나노 입자의 표면을 키토산으로 피복하였다. 이때 키토산의 농도가 증가할수록 입자가 수 나노미터 크기씩 증가하는 것을 입도 분석기와 원자 현미경 관찰을 통해서 확인 할 수 있었다. 합성된 마그네타이트 분말과 키토산이 피복된 마그네타이트 나노 입자 모두 실온에서 초상자성을 보이는 것으로 나타났다.

의학적 응용을 위한 생체 고분자로 피복 된 자성 나노 입자와 미소구체의 제조 (Preparation of Biopolymer coated Magnetite And Magnetic Biopolymer Microsphere Particles for Medical Application)

  • 고상길;조준희;안양규;송기창;최은정
    • 한국자기학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.221-227
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    • 2006
  • 균일한 마그나타이트 나노 입자를 합성하기 위해 음향화학법을 이용한 공침 기술을 적용해 합성 하였다. 입자의 크기를 제어하고 응집을 막기 위해 계면활성제로 올레인산을 사용하였다. 이 방법으로 합성한 마그네타이트 나노입자를 의학적으로 이용하기 위해 나노 입자의 표면을 개질하고 자성 미소구체를 제조 하였다. 마그네타이트 입자의 표면 개질과 자성 미소 구체를 제조하기 위해 저독성, 생분해성, 생체 친화성의 특징을 갖고 있는 키토산과 $\beta$-글루칸을 사용하였다. 생체 고분자로 마그네타이트 나노 입자를 피복하기 위해 묽은 초산 용액을 이용하여 키토산을 용해하고 $\beta$-글루칸은 묽은 수산화나트륨에 용해하여 사용 하였다.나노 입자의 피복은 자성유체를 초음파를 가해주면서 용해시킨 각각의 생체 고분자 용액을 서서히 가하여 나노 입자를 피복하였다. 자성 미소구체는 2 % 키토산과 5 %의 $\beta$-글루칸 수용액을 이용해 제조 하였다. 마그네타이트를 생체 고분자에 분산 시켜 주기 위해 콜로이드 상으로 제조 하고 초음파를 조사 해주어 분무 장치를 통해 미소 구체를 제조하였다. SQUID(SuperconductingQuantum Interference Device)를 측정한 결과 피복한 나노 입자와 미소구체에서 모두 초상자성을 나타내고 있었으며 MRI(Magnetic Resonance Imaging) 측정 결과 MRI 조영제와 색전 물질로서 사용하기 적합 하다는 것을 확인 할 수 있었다.