• 제목/요약/키워드: Fe-Si-B-Nb-Cu

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Dynamic Magnetostriction Characteristics of an Fe-Based Nanocrystalline FeCuNbSiB Alloy

  • Chen, Lei;Li, Ping;Wen, Yumei
    • Journal of Magnetics
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    • 제16권3호
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    • pp.211-215
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    • 2011
  • The dynamic magnetostriction characteristics of an Fe-based nanocrystalline FeCuNbSiB alloy are investigated as a function of the dc bias magnetic field. The experimental results show that the piezomagnetic coefficient of FeCuNbSiB is about 2.1 times higher than that of Terfenol-D at the low dc magnetic bias $H_{dc}$ = 46 Oe. Moreover, FeCuNbSiB has a large resonant dynamic strain coefficient at quite low Hdc due to a high mechanical quality factor, which is 3-5 times greater than that of Terfenol-D at the same low $H_{dc}$. Based on such magnetostriction characteristics, we fabricate a new type of transducer with FeCuNbSiB/PZT-8/FeCuNbSiB. Its maximum resonant magnetoelectric voltage coefficient achieves ~10 V/Oe. The ME output power reaches 331.8 ${\mu}W$ at an optimum load resistance of 7 $k{\Omega}$ under 0.4 Oe ac magnetic field, which is 50 times higher than that of the previous ultrasonic-horn-substrate composite transducer and it decreases the size by nearly 86%. The performance indicate that the FeCuNbSiB/PZT-8/FeCuNbSiB transducer is promising for application in highly efficient magnetoelectric energy conversion.

초미세결정립 $ Fe_{73.5}Cu_{1}Nb_{3}Si_{16.5}B_6$ 합금의 $M\""{o}ssbauer$ 효과 연구 ($M\""{o}ssbauer$ Effet Studies on Nanocrystalline $Fe_{73.5}Cu_{1}Nb_{3}Si_{16.5}B_6$ Alloy)

  • 신영남;김재경;양재석;조익한;강신규
    • 한국자기학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.12-19
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    • 1994
  • 비정질 $Fe_{73.5}Cu_{1}Nb_{3}Si_{16.5}B_{6}$ 합금의 $552^{\circ}C$에서 등온열처리시간에 따른 결정화 거동을 $M\"{o}ssbauer$ 분광법으로 연구하였다. 열처리된 시료는 $Do_{3}-FeSi$ 초미세결정립, Cu-cluster 및 비정질이 공존함이 $M\"{o}ssbauer$ spectrum 분석에 의해 확인되었다. 결정화 초기단계에 Cu-cluster가 형성되기 때문에 FeSi 초미세결정립의 Si함량은 높아지며, 열처리시간이 60분이 될 때까지 Si함량은 감소하는데 이는 FeSi 초미세결정립의 평균초미세자기장의 증가를 일으키며, 이후 Si함량은 거의 일정하다. 60분 이후의 열처리에서 FeSi 초미세결정립과 잔류비정질의 체적분율이 미소하게 변화함에도 잔류비정질의 평균초미세자기장이 감소하는 것은 잔류비정질에서의 Nb, B원자의 존재비의 증가에 기인된다. $552^{\circ}C$에서 60분 열처리 할 경우 FeSi 초미세결정립과 잔류비정질의 초미세자기장의 방향이 모두 무질서하게 분포된다. FeSi 초미세결정립과 Cu-cluster의 Avrami지수는 각각 0.51, 0.65, 잠복기는 각각 2.4분, 0.8분, 활성화에너지는 각각 2.35 eV, 2.44 eV이며, Cu-cluster가 FeSi 초미세결정립보다 먼저 생성된다는 것은 Cu 원자가 FeSi 초미세결정립의 생성을 촉진시킨다는 해석과 부합한다.

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Enhanced Giant Magnetoelectric Effect in Laminate Composites of FeCuNbSiB/FeNi/PZT

  • Wen, Yumei;Wang, Dong;Li, Ping
    • Journal of Magnetics
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    • 제16권4호
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    • pp.398-402
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    • 2011
  • A novel laminate composite of FeCuNbSiB/FeNi /PZT is proposed, where FeCuNbSiB has a permeability of around 100000, which is much larger than that of FeNi. The high-permeability FeCuNbSiB was laminated with piezomagnetic FeNi rather than attached to its ends. It is expected that the effect produced by the high permeability will act on the whole of the piezomagnetic layer. While a FeNi layer was laminated with a FeCuNbSiB layer, the strong demagnetization produced by the latter was expected to be imposed on the FeNi layer as well as the applied fields. The distribution of applied fields was altered by the high-permeability material (both bias and ac field) and the field variation positively contributed to the ME effect in piezomagnetic/piezoelectric composites. Thus the ME voltage coefficient along with the field sensitivity were improved.

Fe-Co-Cu-Nb-Si-B 초미세결정합금의 자기적 특성연구 (Magnetic Properties of Nanocrystalline Fe-Co-Cu-Nb-Si-B Alloys)

  • 김약연;백종성;서영수;임우영;유성초;이수형
    • 한국자기학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.130-134
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    • 1993
  • 초급냉법중 단롤법으로 제작한 $Fe_{73.5-X}Co_{X}Cu_{1}Nb_{3}Si_{13.5}B_{9}(x=2,\;4)$ 비정질 합금을 $400~650^{\circ}C$에서 열처리하여 자기적 특성을 조사하였다. $Fe_{71.5}Co_{2}Cu_{1}Nb_{3}Si_{13.5}B_{9}$ 비정질 합금의 최적 열처리 온도는 $550^{\circ}C$이며, 이온도에서 열처 리된 시료의 상대 투자율과 항자력은 1 kHz에서 각각 $1.1{\times}10^{4}$, 0.22 Oe이다. $Fe_{69.5}Co_{4}Cu_{1}Nb_{3}Si_{13.5)B_{9}$의 경우는 $600^{\circ}C$에서 열처리 했을때 상대 투자율과 항자력이 각각 $1.0{\times}10^{4}$, 0.19 Oe로 가장 우수한 연자성 특성을 보였다. X-선 실험결과, 이러한 연자성 특성의 향상은 $\alpha$-Fe(Si) 결정립의 형성에 의한 것임을 확인 할 수 있었으며, 강자성 공명 실험에 의하면 최적 열처리 조건은 공명 흡수선의 반치폭이 급격히 증가하기 직전의 온도임을 알 수 있었다.

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$Fe_{68.5}Co_5M_3Cu_1Si_{13.5}B_9(M=Nb, Mo, Mn, Cr)$계 초미세결정립합금의 결정립 크기에 따른 자기적 특성의 변화 (Grain Size Dependence of Soft Magnetic Properties in $Fe_{68.5}Co_5M_3Cu_1Si_{13.5}B_9(M=Nb, Mo, Mn, Cr)$ Nanocrystalline Alloys )

  • 조용수;김택기
    • 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.

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Magnetic Properties of Amorphous FeSiB and Nanocrystalline $Fe_{73}Si_{16}B_7Nb_3Cu_1$ Soft Magnetic Sheets

  • Cho, H.J.;Cho, E.K.;Song, Y.S.;Kwon, S.K.;Sohn, K.Y.;Park, W.W.
    • 한국분말야금학회:학술대회논문집
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    • 한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part2
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    • pp.786-787
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    • 2006
  • The magnetic inductance of nanocrystalline $Fe_{73}Si_{16}B_7Nb_3Cu_1$ and an amorphous FeSiB powder sheet has been investigated to identify RFID performance. The powder was mixed with binder and solvent and tape-casted to form films. Results show annealing significantly influenced on the inductance of the material. The surface oxidation of the particles was the main reason for the reduced inductance. The maximum inductance of $Fe_{73}Si_{16}B_7Nb_3Cu_1$ alloy was about $88{\mu}H$ at 17.4 MHz, about 65% greater compared to the FeSiB alloy. The higher inductance in the nanocrystalline alloy indicates it may be used as a potential replacement of current RFID materials.

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