• 한국자기학회지
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• 제15권6호
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• pp.315-319
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• 2005

본 연구에서는 자기터널접합(MTJs; magnetic tunnel junctions)의 스위칭 자기장($H_{SW}$)을 감소시키기 위하여 자유층으로 비정질 강자성 $Co_{70.5}Fe_{4,5}Si_{15}B_{10}$ 단일(single) 및 합성형 반강자성(SAF; synthetic antiferromagnet) 층을 사용하였다. $Si/SiO_2/Ta$ 45/Ru 9.5/IrMn 10/CoFe 7/AlOx/CoFeSiB 7 or CoFeSiB (t)/Ru 1.0/CoFeSiB (7-t)/Ru 60 (in nm) MTJs의 자기저항과 스위칭 특성을 CoFe 자유층과 NiFe 자유층을 갖는 MTJs와 비교하여 조사하였다. CoFeSiB은 포화자화($M_s$)가 $560\;emu/cm^3$으로 CoFe보다 낮고, 이방성 상수(Ku)는 $2800 erg/cm^3$으로 NiFe보다 높다. CoFeSiB SAF 구조에서 CoFeSiB 사이의 Ru 두께가 1.0 nm일 때 교환결합에너지($J_{ex}$)는 $-0.003erg/cm^2$였다. 이와 같이 비교적 작은 $J_{ex}$ 때문에, CoFeSiB SAF 자유층을 갖는 MTJs의 실험 및 Landau-Lisfschitz-Gilbert(LLG)식에 의한 시뮬레이션 결과 모두에서 $H_{SW}$가 접합크기에 의존하는 경향을 보였다. CoFeSiB SAF 자유층 MTJ의 $H_{SW}$는 CoFe, NiFe 또는 CoFeSiB single을 자유층으로 하는 MTJs에 비해 훨씬 낮게 나타났다. 따라서 CoFeSiB SAF를 자유층으로 사용한 MTJ는 micrometer에서 submicrometer 크기 영역 모두에서 보지적의 감소와 민감도 증가와 같은 우수한 스위칭 특성을 갖는 것을 확인하였다.

• Journal of Magnetics
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• 제13권4호
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• pp.170-172
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• 2008

Fe-6.5% Si alloys have good magnetic properties due to their high electrical resistivity, very low magneto-striction, and low crystalline anisotropy. Despite their strong potential, these alloys have seldom been used in magnetic applications because of the very poor ductility of Si-steel above 3.0 wt% Si [1-4]. It is difficult to achieve compressed Fe-6.5% Si powder cores with excellent properties because of the low density due to poor ductility. In compressed powder cores, high density is essential in order to obtain high magnetization and permeability. In this study, an attempt was made to produce Fe-3%Si powder cores because the Fe-3.0 wt% Si alloys have relatively good magnetic properties and room temperature ductility. Gas atomized Fe-3.0 wt% Si powder was compressed into toroid shape cores. By reducing the Si content to 3.0 wt%, the hysteresis loss could be greatly reduced and thus the total core loss could be minimized. The total core loss is 600 mW/$cm^3$ at 0.1 T and 50 kHz.

• 한국결정성장학회지
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• 제9권5호
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• pp.486-492
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• 1999

본 실험에서는 D.C magnetron sputtering을 사용하여 Mn-Ir/Ni-Fe/buffer/Si 다층박막의 교환결합 자계와 보자력에 영향을 주는 인자를 미세구조의 관점에서 분석하였다. (111) 우선방위에 상관없이 모든 시편에서 155 Oe 이상의 교환결합 자계가 발생하였다. Mn-Ir/Ni-Fe 의 계면에서 Mn-Ir의 결정립 크기와 게면 거칠기가 Mn-Ir/Ni-Fe 다층박막의 교환결합 자계와 보자력에 가장 많은 영향을 주는 것을 알 수 있었다. Mn-Ir/Ni-Fe/Cu/Ni-Fe/buffer/Si spin-valve 다층박막에서 각 층의 두께와 하지층에 따른 자기저항비와 coulping field을 분석하였다. Mn-Ir(10 nm)/Ni-Fe(7.5 nm)/Cu(2 nm)Ni-Fe(6 nm)/Ta (5 nm)/Si에서 최대 자기저항비가 발생하였다. 강자성체의 결정립 크기가 거대자기저항비에 영향을 주는 것을 알 수 있었다. 그리고 계면 거칠기와 강자성체의 결정립 크기가 coulping field 에 많은 영향을 주는 것을 알 수 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제5권5호
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• pp.864-873
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• 1995

비정질 $Fe_{73.5}Cu_{1}Nb_{3}Si_{16.5}B_{6}$ 리본을 DSC 곡선상의 최초 발열반응 전 후의 온도인 $500^{\circ}C$ 및 $552^{\circ}C$에서 열처리하여 열처리 시간에 따른 초미립상의 생성 과정을 뫼스바우어 분광법으로 분석하였다. 열처리된 시료에 생성된 결정상은 대부분 $DO_{3}Fe-Si$이었으며, $t-Fe_{3}B$로 추정되는 강자 성상도 소량 확인되었으며, 비정질상도 잔류하여 공존함을 확인하였다. $DO_{3}Fe-Si$내의 Si 조성 즉, Si/(Fe+Si)는 $500^{\circ}C$ 60분 열처리에서 0.218 이었으며, $552^{\circ}C$ 10분 열처리에서 0.222이었다. 열처리 시간이 120분이 될 때까지 이들 두 값은 감소한 후 계속된 열처리에서 0.210으로 거의 일정하게 유지되었다. 열처리 시간 에 따른 Si 조성의 변화는 초미세자기장과 이성질체이동의 변화를 유발시킨 것으로 분석할 수 있었다. 즉, Fe-Si의 평균초미세자기장의 증가와 평균이성질체이동의 감소는 Si 조성의 증가에 기인됨을 알 수 있었다. 잔류비정질의 체적분율은 초기에 급격히 감소하여 $500^{\circ}C$와 $552^{\circ}C$ 둘 다의 열처리 온도에서 120분 이후 거의 일정해 진다. 120분 이후 Fe-Si와 잔류비정질의 체적분율의 미소한 변화에도 불구하고 잔류비 정질의 평균초미세자기장의 현저한 감소는 잔류비정질내의 Nb와 B 원소의 양의 증가에 기인된다. 결정질의 체적분율은 예측과는 달리 $500^{\circ}C$에서 180분 열처리될 경우 81 %, $552^{\circ}C$에서 960분 열처리될 경우 77 % 이었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.182-182
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• 2003

• 한국자기학회지
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• 제16권6호
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• pp.279-282
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• 2006

비정질 강자성 NiFeSiB 자유층을 갖는 자기터널접합 (MTJ)에 대하여 연구하였다. 비정질 자유층이 MTJ의 스위칭 특성에 미치는 영향을 알아보는데 역점을 두어 기존의 CoFe와 NiFe층 대신에 NiFeSiB 자성층을 사용하였다. $Ni_{16}Fe_{62}Si_{8}B_{14}$는 $Co_{90}Fe_{10}$보다 더 낮은 포화자화도 ($M_{s}:\;800\;emu/cm^{3}$) 그리고 $Ni_{80}Fe_{20}$보다 더 높은 이방성 상수 ($K_{u}:\;2700\;erg/cm^{3}$)를 갖는다. $Si/SiO_{2}/Ta$ 45/Ru 9.5/IrMn 10/CoFe $7/AlO_{x}/CoFeSiB\;(t)/Ru\;60\;(nm)$ 구조는 그 자체의 낮은 포화자화도와 높은 일축 이방성을 가짐으로 인하여 보자력($H_{c}$)을 감소시키고 스위칭 각형을 증가시키게 함으로서 MTJ의 스위칭 특성에 유리한 것으로 조사되었다. 더욱이 미소두께(1 nm)의 CoFe층을 터널장벽/NiFeSiB 경계면에 삽입하면 TMR비와 스위칭 각형이 증가하고 개선되었다.

• 한국자기학회지
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• 제23권4호
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• pp.117-121
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• 2013

본 연구에서는 대표적인 강자성 금속인 Fe에 비자성 원소가 치환된 비교적 단순한 B2 구조의 FeX(X = Al, Si, Ni, Ga, Ge, Sn) 합금의 자기변형계수를 제일원리계산으로 수행하여 Fe 기반 합금이 희토류 원소 기반 자기변형 물질인 Terfenol을 대체할 수 있는 가능성을 탐색하였다. 계산방법으로 자성 연구에 가장 적합한 것으로 알려져 있는 총퍼텐셜 선형보강 평면파(Full-potential Linearized Augmented Plane Wave; FLAPW) 방법을 사용하였으며 일반화 물매근사(generalized gradient approximation: GGA)을 도입하여 전자 상호간의 교환-상관 퍼텐셜을 기술하였다. B2 구조의 FeX(X = Al, Si, Ni, Ga, Ge, Sn)의 합금들 중에 FeSi와 FeGe은 비자성 상태가, 그 외 나머지 합금은 강자성 상태가 안정된 것으로 계산되었다. FeAl, FeNi, FeGa, FeSn의 자기변형계수 는 각각 -5, +6, -84, -522ppm으로 계산되어 FeSn은 큰 자기변형을 가질 수도 있음을 예측하였다.

• 한국자기학회지
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• 제20권4호
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• pp.143-148
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• 2010

92.6%Fe-6.5%Si-0.9%Cr(wt%) 연자성 합금 박편을 폴리머 중에 분산시킨 준마이크로파 대역의 전자파 노이즈 흡수용 복합시트를 제조할 때, 시트 두께에 따른 전자파 전력손실(전송손실) 및 전자기적 특성과 내부 미세구조의 변화를 조사하였다. 시트두께 0.3~0.5 mm의 범위에서, 시트가 두꺼울수록 1~5 GHz의 주파수 대역에서 투과 파라미터 $S_{21}$의 값이 현저하게 낮아지면서 전력손실의 크기가 매우 증가하였다. 이 때 복소 투자율 및 자기 손실계수는 시트 두께가 변하여도 거의 비슷한 값을 가져 전력손실의 변화에 별 기여를 하지 못한 것으로 관찰되었다. 한편 복소 유전율은 시트의 두께에 따라 상당한 변화를 보여 1~5 GHz 대역에서 시트 두께가 두꺼우면 유전율 허수부의 크기가 증가하였는바, 내부 미세구조의 변화에 기인하는 것으로 추정되는 이러한 복소 유전율의 변화가 두꺼운 복합 시트의 큰 전력손실 즉 우수한 전자파 흡수 특성의 주된 원인인 것으로 판단되었다.

• 대한금속재료학회지
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• 제50권6호
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• pp.455-462
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• 2012

Al-Si coated boron steel and Zn coated DP steel plates were laser-welded to manufacture a Tailor Welded Blank (TWB) for a car body frame. Hot-stamping heat treatment ($900^{\circ}C$, 5 min) was applied to the TWB weld, and the microstructural change and transformation mechanism were investigated in the Al-rich area near the bond line of the Al-Si coated steel side. There was Al-rich area with a single phase, $Fe_3(Al,Si)$, which was transformed to ${\alpha}-Fe$ (Ferrite) after the heat treatment. It could be explained that the $Fe_3(Al,Si)$ phase was transformed to ${\alpha}-Fe$ during heat treatment at $900^{\circ}C$ for 5 min and the resultant ${\alpha}-Fe$ phase was not transformed by rapid cooling. Before the heat treatment, the microstructures around the $Fe_3(Al,Si)$ phase consisted of martensite, bainite and ${\alpha}-Fe$ while they were transformed to martensite and ${\delta}-Fe$ after the heat treatment. Due to the heat treatment, Al was diffused to the $Fe_3(Al,Si)$ and this resulted in an increase of Al content to 0.7 wt% around the Al-rich area. If the weld was held at $900^{\circ}C$ for 5 min it was transformed to a mixture of austenite (${\gamma}$) and ${\delta}-Fe$, and only ${\gamma}$ was transformed to the martensite by water cooling while the ${\delta}-Fe$ was remained unchanged.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제24권1호
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• pp.1-8
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• 2017

Fe-9.8Si-6.0Al mother alloy was manufactured using by Fe-3.5Si recycled scrap and Si powder. And then, soft magnetic alloy powder of $D_{50}$ size and sphere type were prepared by gas atomization process. To obtain the soft magnetic powder of a high aspect ratio, in the first, we conducted the ball milling process for 8 hours. And heat treatment was performed under $650^{\circ}C$, 2 hours and $N_2$ atmosphere condition for reducing the residual stress of the powder. Based on these process, we made around $50{\mu}m$ diameter Fe-9.8Si-6.0Al powder, which morphology and shape was a similar to the commercial Fe-Si-Al powder. Finally, the soft magnetic sheets were prepared by tape casting process using by those powders. The permeability of the tape casting sheet was measured, and we confirmed the possibility of reusing to the soft magnetic materials of Fe-Si electric sheet scrap.