• Title/Summary/Keyword: Barium Ferrite

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Shape Dependent Coercivity Simulation of a Spherical Barium Ferrite (S-BaFe) Particle with Uniaxial Anisotropy

  • Abo, Gavin S.;Hong, Yang-Ki;Jalli, Jeevan;Lee, Jae-Jin;Park, Ji-Hoon;Bae, Seok;Kim, Seong-Gon;Choi, Byoung-Chul;Tanaka, Terumitsu
    • Journal of Magnetics
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    • 제17권1호
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    • pp.1-5
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    • 2012
  • The coercivity of a single 27 nm-spherical barium ferrite (S-BaFe) particle was simulated using three models: 1) Gibbs free energy (GFE), 2) Landau-Lifshitz-Gilbert (LLG), and 3) Stoner-Wohlfarth (S-W). Spherically and hexagonally shaped particles were used in the GFE and LLG simulations to investigate coercivity with the different shape anisotropies. The effect of shape was not included in the S-W model. It was found that the models using a spherical shape resulted in a coercivity higher than the models using the hexagonal shape with both shapes having the same diameter. The coercivity estimated with the S-W model was approximately the same as that for the spherical-shape models, which indicates that spherical shape has no significant effect on the particle's coercivity at nanoscale.

The Role of (111)MgO Underlayer in Growth of c-axis Oriented Barium Ferrite Films

  • Erickson, D.W.;Hong, Y.K.;Gee, S.H.;Tanaka, T.;Park, M.H.;Nam, I.T.
    • Journal of Magnetics
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    • 제9권4호
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    • pp.116-120
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    • 2004
  • Hexagonal barium-ferrite ($BaFe_{12}O_{19}$, magnetoplumbite structure; BaM) film with perpendicularly c-axis orientation was successfully deposited on (100) silicon substrates with an MgO (111) underlayer by rf diode sputtering and in-situ heating at $920^{\circ}C$. The magnetic and structural properties of 0.27 ${\mu}m$ thick BaM films on MgO (111) underlayers were compared to films of the same thickness deposited onto single-crystal MgO (111) and c-plane ($000{\ell}$) sapphire ($Al_2O_3$) substrates by vibrating sample magnetometry (VSM), x-ray diffractometer (XRD), and atomic force microscopy (AFM). The thickness dependence of MgO (111) underlayers on silicon wafer was found to have a large effect on both magnetic and structural properties of the BaM film. The thickness of 15 nm MgO (111) underlayers produced BaM films with almost identical magnetic and structural properties as the single-crystal substrates; this can be explained by the lower surface roughness for thinner underlayer thicknesses. The magnetization saturation ($M_s$) and the ratio $H_{cII}/H_{c{\bot}}$ for the BaM film with a 15 nm MgO (111) underlayer is 217 emu/cc and 0.24, respectively. This is similar to the results for the BaM films deposited on the single-crystal MgO (111) and sapphire substrates of 197 emu/cc and 0.10, 200 emu/cc and 0.12, respectively. Therefore, the proposed MgO (111) underlayer can be used in many applications to promote c-axis orientation without the cost of expensive substrates.

Hexagonal Barium-Ferrite 박막의 미세구조와 자기적 특성에 미치는 산소분압과 열처리 시간의 영향 (Influences of Oxygen Partial Pressure and Annealing Time on Microstructure and Magnetic Properties of Hexagonal Barium-Ferrite Thin Films)

  • 김웅수;김동현;남인탁;홍양기
    • 한국자기학회지
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    • 제10권6호
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    • pp.285-290
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    • 2000
  • 본 연구에서는 Hexagonal Barium Ferrite(BaM) 박막을 RF magnetron sputtering system을 이용하여 상온에서 증착한후, 85$0^{\circ}C$에서 열처리하여 결정화하였다. XRD pattern을 통해 BaM 박막의 working pressure 10 mTorr에 대한 산소분압(Po$_2$)을 0~3 mTorr가지 변화하여 알아본 결과, 1 mTorr 이하의 산소분압(Po$_2$)에서는 spinel 상과 BaM 상이 함께 형성되었으나, 1 mTorr 이상의 높은 산소분압(Po$_2$)에서는 BaM 상만이 형성되는 것을 알 수 있었다. BaM 박막의 자기적특성을 VSM을 통하여 알아본 결과 산소분압(Po$_2$)이 증가함에 따라 수직보자력은 일정하게 감소를 하였으나 포화자화값은 1 mTorr가지 증가하다 감소하였다. 열처리 시간에 따른 결정화 정도와 특성을 알아본 결과 열처리를 시작한 뒤 10분 이내에 대부분의 특성변화가 일어났으며, 그 이상의 온도에서는 커다란 변화를 일으키지 않음을 알 수 있었다.

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씨앗층이 바륨훼라이트 박막의 형성과 자기적 성질에 미치는 영향 (Effects of Seed Layers on Formation of Barium Ferrite Thin Films and Their Magnetic Properties)

  • 나종갑;이택동;박순자
    • 한국자기학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.22-28
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    • 1992
  • 대향타겟형 스파터기에서 철과 BaO 복합타켓트를 사용한 반응성 스파터링 방법으로 고밀도 수직자기기록용 바륨훼라이트박막을 제조하였다. 표면 열 산화된 규소 웨이퍼를 기판으로 사용한 경우 바륨훼라이트박막의 c축이 기판에 완전히 수직으로 배열하기 위해서는 $750^{\circ}C$의 기판가열이 필요 하였다. 기판가열온도를 낮추기 위하여 ZnO, ${\alpha}-Fe_{2}O_{3}$${\gamma}-Fe_{2}O_{3}$ 씨앗층을 사용한 결과 바륨훼라이트와 같은 육방결정구조이면서 (002)면이 기판에 평행하게 배향된 ZnO 씨앗층을 사용하였을 때 $600^{\circ}C$에서 c축배향이 우수한 바륨훼라이트박막을 성막시킬 수 있었다. 바륨훼라이트의 포화자화값은 295 emu/cc 수직보자력은 1.7kOe 각형비는 0.75 이었다. 복합타켓트를 사용하여 $230\;{\AA}/min$의 피착속도로 바륨훼라이트박막을 피착시킬 수 있었는데 이것은 지금까지 발표된 산화물 타켓트를 사용한 경우보다 5-20배 빠른 것이다.

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공침법으로 합성한 바륨 페라이트(BaM)의 형성과 자기적 성질에 미치는 금속이온 몰 비 및 pH와 열처리 조건의 영향 (Effects of Metal Ions Mole Ratio, pH and Heat Treatment Condition on the Magnetic Properties and Formation of Co-precipitated M-type Barium Ferrite Powders)

  • 백인승;남인탁
    • 한국자기학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.209-215
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    • 2009
  • M-type 바륨 페라이트(BaFe12O19)분말을 공침법을 이용하여 합성하였다. 출발물질의 조성은 $Fe^{3+}:\;Ba^{2+}$ 몰 비를 8로 고정하고 $Fe^{3+}$$Ba^{2+}$의 상대적인 양을 조절하였다. 열처리 방법과 pH의 차이에 의한 자기적 성질과 결정구조, 입자형상의 변화를 XRD(XRay Diffractometer), FESEM(Field Emission Scanning Electron Microscope), VSM(Vibrating Sample Magnetometer)을 이용하여 조사하였다. pH가 8이고 $Fe^{3+}:\;Ba^{2+}$의 비가 12 : 1.5 일 때 가장 큰 보자력 값을 얻었다. pH가 8일 때는 $Fe^{3+}$$Ba^{2+}$의 상대적인 양과 열처리 조건에 따라 보자력과 포화 자화 값의 변화가 크게 나타났다. 이것은 바륨 페라이트로 전이가 안 된 $\alpha$-$Fe_2O_3$ 상 때문이다. pH가 10일 때는 열처리 조건과 $Fe^{3+}$$Ba^{2+}$의 양과 상관없이 단일 상 M-type 바륨 페라이트를 얻을 수 있었으며 우수한 자화 값과 보자력을 나타내는 분말을 얻을 수 있었다. $Fe^{3+}$$Ba^{2+}$의 비가 13.6 : 1.7일 때 가장 큰 자화 값(55.7 emu/g)을 얻을 수 있었으며, 산소분위기에서 열처리 후 노냉한 분말이 높은 보자력과 자화 값을 나타내었다. FESEM으로 관찰된 입자의 크기는 50~200 nm이었다.

바리움 헤라이트 자석의 시작 1 (Fabrication of Barium Oxide Ferrite Magnet- I)

  • 백용현
    • 전기의세계
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    • 제19권4호
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    • pp.12-17
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    • 1970
  • BaO.nFe$_{2}$O$_{3}$ Powder ferrite magnet was made by sintering process. The purity of the powder were 99.6% far BaO. 99.5% for Fe$_{2}$O$_{3}$, and the grain size 1-3 micron. The Optimum mixing ratio n=4.4 the optimum density 4.8gr/cm$^{3}$ and the optimum second sintering temperature 1260.deg. C was found. The theoretical bloch wall, dimension of domain and energy per unit volume of BaFe$_{12}$O$_{19}$ were compared with pure Fe. Also, the saturation magnetization and maximum energy product were computed.d.d.

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Characteristics of Barium Hexaferrite Nanoparticles Prepared by Temperature-Controlled Chemical Coprecipitation

  • Kwak, Jun-Young;Lee, Choong-Sub;Kim, Don;Kim, Yeong-Il
    • 대한화학회지
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    • 제56권5호
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    • pp.609-616
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    • 2012
  • Ba-ferrite ($BaFe_{12}O_{19}$) nanoparticles were synthesized by chemical coprecipitation method in an aqueous solution. The particle size and the crystallization temperature of the Ba-ferrite nanoparticles were controlled varying the precipitation temperature. The precipitate that was prepared at $0^{\circ}C$ showed the crystal structure of Ba-ferrite in X-ray diffraction when it was calcined at the temperature above $580^{\circ}C$, whereas what was prepared at $50^{\circ}C$ showed the crystallinity when it was calcined at the temperature higher than about $700^{\circ}C$. The particle sizes of the synthesized Ba-ferrite were in a range of about 20-30 nm when it was prepared by being precipitated at $0^{\circ}C$ and calcined at $650^{\circ}C$. When the precipitation temperature increased, the particle size also increased even at the same calcination temperature. The magnetic properties of the Ba-ferrite nanoparticles were also controlled by the synthetic condition of precipitation and calcination temperature. The coercive force could be appreciably lowered without a loss of saturation magnetization when the Ba-ferrite nanoparticles were prepared by precipitation and calcination both at low temperatures.

자기기록용 치환형 Ba-Ferrite 분말과 Tape의 보자력 차이에 관한 연구 (A Study on Difference in Coercivity between Substituted Barium Ferrite Powder and Its Tape)

  • 홍양기;정홍식;김현준
    • 한국자기학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.251-257
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    • 1996
  • 기존의 침상형 매체와는 다르게 자기기록용 치환형 Ba-ferrite(BaM) tape의 보자력은 입자특성, 치환이온의 종류 및 tape 제조조건에 따라 분말의 보자력보다 50 Oe에서 600 Oe로 높게 나타났다. 이 보자력 증가는 육각판상 입자간 stacking 효과와 분말표면에 유기용제 흡착효과에 기인하였다. 동일한 입자크기와 판상비를 갖지만 치환이온이 다른 BaM 분말을 사용한 수평배향된 tape의 경우 입자간 stacking 효과에 의한 보자력 증가는 100 Oe에서 120 Oe 사이로 일정하여 치환이온의 종류에 무관하였다. 치환형 BaM 분말표면에 유기용제 흡착은 활성화 흡착과정에 의해 이루어졌으며, 유기용제 흡착에 의한 보자력 증가는 Co 이온이 함유된 BaM tape에서만 나타났다. Co-Ti 치환된 BaM의 경우 tape 제조시 사용된 유기용제 MEK(methyl ethyl ketone), TOL(toluene) 및 CHO (cyclohexanone) 중에서 CHO가 보자력 증가에 가장 크게 기여하였다.

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