• Journal of Magnetics
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• 제7권3호
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• pp.72-79
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• 2002

Local M-H loops have been measured on the free layer of a tunneling magnetoresistance (TMR) junction using the magneto-optical Kerr effect (MOKE) system, with an optical beam size of about 2 $\mu$m diameter. Tunnel junctions were deposited using the DC magnetron sputtering method in a chamber with a base pressure of 3$\times$10$^{-9}$ Torr. The relatively irregular variations of coercive force H$_c$(∼17.5 Oe) and unidirectional anisotropy field H$_{ua}$(∼7.5 Oe) in the as-deposited sample are revealed. After $200{^{\circ}C}$ annealing, He decreases to 15 Oe but H$_{ua}$ increases to 20 Oe with smooth local variations. Two-dimensional plots of H$_c$ and H$_{ua}$ show the symmetric saddle shapes with their axes aligned with the pinned layer, irrespective of the annealing field angle. This is thought to be caused by geometric effects during deposition, together with a minor annealing effect. In addition, the variation of root mean square (RMS) surface roughness reveals it to be symmetric with respect to the center of the pinned-layer axis, with the roughness of 2.5 $\AA$ near the edge and 5.8 $\AA$ at the junction center. Comparison of surface roughness with the variation of H$_{ua}$ suggests that the H$_{ua}$ variation of the free layer is well described by dipole interactions related to surface roughness. As a whole, the reversal magnetization is not uniform over the entire junction area and the macroscopic properties are governed by the average sum of local distributions.

• 비파괴검사학회지
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• 제18권4호
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• pp.292-303
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• 1998

최근 자기적 특성의 변화가 재료의 미세조직적 상태에 민감하다는 보고가 있다. 재료의 미세조직은 상(phase), 결정립의 크기, 석출물 등의 타양한 인자로 구성되며, 본 연구에서는 이러한 인자들을 이용하여 재료의 특성과 Barkhausen noise(BN) 의 관계를 연관시키기 위 한 시도를 하였다. ASTM A 508 Gr. 3 원자로압력용기강을 대상으로 용접열영향부의 미세조직적인 변화를 일곱가지 대표적인 영역으로 구분하였고, 각 영역에서의 미세조직과 기계적특성의 변화를 파악한 후, 자 조건별로 BN을 측정하였다. 통상의 보자력이나 잔류자화 같은 자기적성질은 큰 변화가 없었지만, BN은 미세조직의 상태에 따라 현격한 변화를 보였다. 결정립과 석출물의 크기가 증가함에 따라 BN은 증가하였고. tempered martensite 보다는 tempered bainite 조직에서 높은 BN을 나타냈다.

• 전기학회논문지
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• 제62권8호
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• pp.1080-1089
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• 2013

Interior Permanent Magnet Synchronous Machines (IPMSMs) with rare earth magnet are widely used in electric vehicles and hybrid electric vehicles. IPMSMs having high efficiency, high torque, and a wide speed range are employed in propulsion system. And the rotor in an IPMSM is generally made of a rare earth magnet to achieve a large energy product and high torque. This paper discusses issues regarding design and performance of IPMSMs using different factors of BH magnetic characteristic. It is necessary to choose factors of magnetic material according to permanent magnet shape in rotor for high performance. Response Surface Methodology (RSM) is selected to obtain factors of magnetic material according to variety of rotor shapes. The RSM is a collection of mathematical and statistical techniques useful for the analysis of problems in which a response of interest in influenced by several variables and the objective is to optimize response. Therefore, it is necessary to analyze the torque characteristics of an IPMSM having magnet BH hysteresis curve with different rotor shape. Factors of residual flux density (Br) factor and intrinsic coercive force (Hc) are important parameters in RSM for rotor shape. The rotor shapes for IPMSMs having magnet BH characteristic were investigated using the RSM, and three shapes were analyzed in detail using FEA. The results lead to design consequence of IPMSMs in the various rare earth magnet materials.

• 한국재료학회지
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• 제21권1호
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• pp.28-33
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• 2011

This paper describes the fabrication of AlN thin films containing iron and iron nitride particles, and the magnetic and electrical properties of such films. Fe-N-Al alloy films were deposited in Ar and $N_2$ mixtures at ambient temperature using Fe/Al composite targets in a two-facing-target DC sputtering system. X-ray diffraction results showed that the Fe-N-Al films were amorphous, and after annealing for 5 h both AlN and bcc-Fe/bct-$FeN_x$ phases appeared. Structure changes in the $FeN_x$ phases were explained in terms of occupied nitrogen atoms. Electron diffraction and transmission electron microscopy observations revealed that iron and iron nitride particles were randomly dispersed in annealed AlN films. The grain size of magnetic particles ranged from 5 to 20 nm in diameter depending on annealing conditions. The saturation magnetization as a function of the annealing time for the $Fe_{55}N_{20}Al_{25}$ films when annealed at 573, 773 and 873 K. At these temperatures, the amount of iron/iron nitride particles increased with increasing annealing time. An increase in the saturation magnetization is explained qualitatively in terms of the amount of such magnetic particles in the film. The resistivity increased monotonously with decreasing Fe content, being consistent with randomly dispersed iron/iron nitride particles in the AlN film. The coercive force was evaluated to be larger than $6.4{\times}10^3Am^{-1}$ (80 Oe). This large value is ascribed to a residual stress restrained in the ferromagnetic particles, which is considered to be related to the present preparation process.

• 한국자기학회지
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• 제1권2호
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• pp.37-41
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• 1991

초급냉법중 단롤법으로 제작한 비정질 Fe/sub 68.5/Co/sub 5/M/sub 3/Cu/sub 1/Si/sub 13.5/ B/sub 9/(M=Nb, Mo, Mn, Cr)계 합금을 결정화온도 이상의 온도에서 열처리하여 결정화 시킨 후, 결정립 크 기에 따른 항자력, 투자율 및 교류자기이력손실을 조사 하였다. Fe/sub 68.5/Co/sub 5/M/sub 3/Cu/sub 1/ Si/sub 13.5/B/sub 9/(M=Nb, Mo, Mn, Cr)합금중 M=Mo, Nb조성에서 초미세결정립이 형성되며 약 10nm의 결정립 크기에서 가장 우수한 연자기적 특성을 나타낸다. 그러나 결정립의 크기가 10nm보다 작거나 16nm이 상 커지면 연자기 특성이 열화된다. 결정립크기가 10nm이하에서 연자기특성이 열화되는 것은 결정화 초기 결 정립계에 존재하는 것으로 판단되는 Fe rich 비정질상에 의한 것으로 고찰된다.

• 한국재료학회지
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• 제12권8호
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• pp.600-607
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• 2002

The Ni-Zn synthetic ferrite were acquired from thermally decomposing the metal nitrates Fe(NO$_3$)$_3$.$9H_2$O, Zn($NO_3$)$_2$.$6H_2$O, Ni($NO_3$)$_2$. $6H_2$O, and Cu($NO_3$)$_2$. $3H_2$O at $150^{\circ}C$ for 24 hours and was calcined at $500^{\circ}C$. Each of those was pulverized for 3, 6, 9, and 12 hours in a steel ball mill and was sintered between $700^{\circ}C$ and $1,000^{\circ}C$ for 1 hour, and then their microstructures and electromagnetic properties were examined. We could make the initial specimens chemically bonded in liquid at the temperature as low as $150^{\circ}C$, by using the melting points less than $200^{\circ}C$ of the metal nitrates instead of the mechanical ball milling, then narrowed a distance between the particles into a molecular level, and thus lowed sintering temperature by at least $200^{\circ}C$ to$ 300^{\circ}C$. Their initial permeability was 50 to 400 and their saturation magnetic induction density and coercive force 2,400 G and 0.3 Oe to 0.5 Oe each, which were similar to those of Ni- Zn ferrite synthesized in the conventional process. In the graph of initial permeability vs frequencies, we could observe a $180^{\circ}C$rotation of the magnetic domain, which appears in a broad band of microwave near the resonance frequency.

• 한국자기학회지
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• 제12권2호
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• pp.51-56
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• 2002

마그네트론 스퍼터링을 이용하여 퍼멀로이 박막의 제조시 요구되는 자기이방성 조절을 위하여 필요한 조건을 NdFeB자석과 3-D전산모사를 이용하여 평가하였으며, 또한 같은 조건에서 제조된 박막의 특성을 조사하였다. 타겟과 기판과의 거리가 5cm인 경우 타겟 자석과 자기이방성 조절을 위하여 장입된 영구자석의 상호 작용에 의하여 기판에 평행한 자속을 얻기 위한 조건이 전산모사 결과 영구자석간의 거리 변화에 매우 민감하였으며, 최적의 조건의 두 영구자석의 간격이 70mm에서 가장 균질한 자속을 대면적에서 얻을 수 있음이 확인되었다. 투입전력 450 W에서 기판에 장착시킨 NdFeB 자석간 거리(48, 60, 70, 80, 85mm) 를 변화시킨 결과 포화자화 값은 10~12 kG, 보자력은 0.2~1 Oe, 비저항은 20 $\mu$$\Omega$cm의 값을 갖는 퍼멀로이가 제조되었으며, 자기적 이방성은 전산모사의 결과와 일치하였다. 그 결과 자석간의 간격이 70mm에서 제조된 두께 1 $\mu$m 퍼말로이의 유효투자율이 10 MHz에서 2500을 유지하는 결과를 얻었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권8호
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• pp.769-774
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• 2002

금속 산화물 상태으 혼합분말을 수소 환원하여 $Al_2O_3$ 분말 표면에 20 nm 크기의 Fe-Ni 합금이 균일하게 분산된 복합분말을 합성하였다. 상압소결을 이용하여 제조한 $Al_2O_3$/Fe-Ni 나노복합재료는 전 소결 온도 범위에서 단지 $Al_2O_3$와 ${gamma}$-Fe-Ni 상만으로 구성되어 있었고, $1350^{\circ}C$ 이상의 소결 온도에서 98% 이상의 치밀화를 이루었다. 최대 파괴강도와 파괴인성은 각각 574 MPa과 3.9 MP$a{\cdot}m1/2$로서 동일한 소결 조건의 순수 $Al_2O_3$ 보다 약 20% 증가하였다. 나노복합재료는 강자성 거동을 보였으며 분산상의 평균 입자 크기가 감소함에 따라 증가된 보자력 값을 나타내었다.

• 한국재료학회지
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• 제8권3호
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• pp.195-199
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• 1998

R.F. Magnetron Sputtering 법으로 Co를 base로 MnSbPt 합금박막의 최적 열처리 조건은 $300^{\circ}C$-4시간 이었으나, 종래의 MnSbPt 합금박막의 경우와 같이 수직자화막은 얻을 수 없었다. 보자력은 Co의 두께가 $250\AA$에서 최대를 나타냈으나 약 500 Oe이하로 실용적 측면에서 불충분 하였다. 진공중에서 $300^{\circ}C$ 4시간 열처리한 합금박막의 경우, 700nm의 입사파장에서 약 $0.78^{\circ}$에 이르는 Kerr 회전각을 보이므로 고보자력을 지닌 수직자화막을 제조할 수 있다면 우수한 차세대 고밀도 자기 기록매체로서 유망하다.

• 분석과학
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• 제6권2호
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• pp.197-205
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• 1993

닉켈과 크롬 20% 혼합분말을 실험실용 아트리터에서 시간을 달리하여 밀링하였고 입도분포, 미세조직 및 X-레이 회절 특성을 조사하였다. 합금화 상태를 확인하고자 포화자화값과 보자력값을 측정하였고 플라즈마 용해 잉곳 경우와 비교하였다. 기계적 합금화는 분말의 미세화 단계 후 크롬이 닉켈 속으로 확산이 일어나는 계면적의 증가에 의해서 진행하였다. 그러나 15시간 이상 밀링 후 서브 미크론 크기의 결정립으로 정상상태가 이루어졌음에도 불구하고 용해 잉곳과 같이 조성적으로 균일한 고용합금의 자성특성이 관찰되지 않았다. 밀링 시간이 길어질수록 결정립의 크기는 미세화되었으며 합금층이 증가하였다. 따라서 조성의 균질화는 분말의 소성변형에 의해서 일어나는 성분분말 사이의 계면적 증가와 계면내에서 입계 또는 전위와 같은 격자결함을 통해 크롬의 닉켈 속으로 확산에 의해서 율속되는 것으로 생각된다.