• 제목/요약/키워드: Fe-Zr-B-Ag

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Effect of Ag on microstructural behaviour of Nanocrystalline $Fe_{87-x}Zr_7B_6Ag_x$($0{\leq}x_{Ag}{\leq}4$) Magnetic Thin Films Materials

  • 이원재;민복기;송재성
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 춘계학술대회 논문집 초전도 자성체
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    • pp.3-6
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    • 2002
  • Effect of Ag additive element on microstructure of $Fe_{87-x}Zr_7B_6Ag_x$, magnetic thin films on Si(001) substrates has been investigated using Transmission Electron Microscopy(TEM) and X-ray Diffraction(XRD). All samples with additive Ag element were made by DC-sputtering and subjected to annealing treatments of $300^{\circ}C{\siim}600^{\circ}C$ for 1 hr. TEM and XRD showed that perfectly amorphous state in Ag-free Fe-based films was observed in as-deposited condition. The as-deposited Fe-based films with the presence of Ag constituent have a mixture of Fe-based amorphous and nano-sized Ag crystalline phases. In this case, additive element, Ag was soluted into Fe-based matrix. With the increase in additive element, Ag, insoluble nano-crystalline Ag particles were dispersed in the Fe-based amorphous matrix. Crystallization of Fe-based amorphous phase in the matrix of $Fe_{82}Zr_7B_6Ag_5$ thin films occurred at an annealing temperature of $400^{\circ}C$. Upon annealing, the amorphous-Ag crystalline state of Fe-Zr-B-Ag films was transformed into the mixture of Ag crystalline phase + Fe-based amorphous phase + ${\alpha}$-Fe cluster followed by the crystallization process of ${\alpha}$-Fe nanocrystalline + Ag crystalline phases.

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Hybrid 구조의 Fe계 연자성 박막의 특성 (Properties of Fe-based Soft magnetic Thin Film with Hybrid Structures)

  • 송재성;이원재;허정섭;김현식;오영우
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제13권11호
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    • pp.963-968
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    • 2000
  • Magnetic properties and microstructures of Fe$\_$93-x/Zr$_3$B$_4$Ag$\_$x/ thin films were investigated as a function of addition of element Ag, (X$\_$Ag/=0 to 6 at.%) and annealing temperature, T$\_$a/=300$\^{C}$ to 600$\^{C}$. In the case of adding Ag, magnetic properties of Fe$\_$93-x/Zr$_3$B$_4$Ag$\_$x/ thin films were improved than those of Ag-free Fe$\_$93/Zr$_3$B$_4$thin films. The prominent soft magnetic properties with coercivity of 1.1 Oe, saturation magnetization of 2.2 T and permeability of 5400 at 50㎒ were obtained from Fe$\_$88/Zr$_3$B$_4$Ag$\_$5/ thin film annealed was lower than that of Fe-base or Co-base thin films reported previously. Such enhanced magnetic properties are presumably attributed to the format in ultra fine grains. Also, the reduced eddy current loss in the annealed sample is due to refined micro magnetic domains with increasing the amount of Ag in Fe$\_$93-x/Zr$_3$B$_4$Ag$\_$x/ thin films.

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Fe-Zr-B-Ag 연자성 박막의 제조 및 구조분석 (Structural determination of Fe-Zr-B-Ag Soft Magnetic Thin Films)

  • 민복기;이원재;송재석;허정섭;김현식
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1806-1808
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    • 2000
  • MHz영역에서 사용 가능한 Fe계 연자성 재료를 초미세 결정립으로 제조하기 위해 $Fe_{93}Zr_{3}B_4$ 박막을 기본조성으로 하여 Fe와 비고용이며 약반자성인 Ag 원소를 0, 3, 4, 5, 6, 10 at.% 첨가시킨 $Fe_{93-x}Zr_{3}B_{4}Ag_{x}$ 박막을 DC 마그네트론 스퍼터링법으로 제조하였다. 그리고, 300-600$^{\circ}C$ 온도 범위에서 1시간동안 열처리한 후 강제공냉법으로 냉각한 후 XRD를 이용하여 열처리 온도 및 Ag 첨가량에 따른 결정상 동정을 조사하였다. Ag가 첨가되지 않은 $Fe_{93}Zr_{3}B_4$ 박막의 경우 $\alpha$-Fe의 (110) 피크만 관찰되었다. Ag가 첨가된 경우에는, Ag의 양이 증가함에 따라 $\alpha$-Fe 결정상의 형성이 억제되고, 비정질형태의 broad한 ${\alpha}-Fe_{(110)}$ 피크와 Ag피크가 관찰되었다. Ag가 첨가된 As-deposited 시편을 열처리 할 경우 박막의 비정질화로 주 peak인 $\alpha$-Fe 피크의 강도가 현저히 낮아지고 상대적으로 Ag peak가 두드러졌다. Ag의 양이 3a/o인 경우는 열처리온도 400$^{\circ}C$이상에서 박막의 결정화로 $\alpha$-Fe Peak가 나타나고 상대적으로 Ag 구성원소의 피크의 강도는 현저하게 낮아졌다 또한. Ag의 양 증가할수록 As-deposited 박막 내에 Ag 구성원소외 피크의 강도는 증가하여 $\alpha$-Fe와 Ag가 서로 비고용 상태로 서로 혼재되어 있었다.

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고투자율, 고포화자화 FeZrBAg 연자성 박막의 자기적 특성 (Magnetic Properties of FeZrBAg Soft Magnetic Thin Films with High Permeability and High Magnetization)

  • 민복기;김현식;송재성
    • 한국자기학회지
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    • 제9권6호
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    • pp.285-290
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    • 1999
  • 고투자율 및 고포화자화 특성을 동시에 만족하는 새로운 연자성 박막을 개발하기 위해 Fe-Zr-B계 조성에 Fe원소와 비고용 원소인 Ag를 첨가시킨 Fe86.7Zr3.3B4Ag6 비정질 박막을 DC 마그네트론 스퍼터링법으로 제조한 후 일축 자장중에서 1시간 동안 진공 열처리를 한 후 fan을 이용하여 냉각하여 특성을 조사하였다. Fe86.7Zr3.3B4Ag6 박막을 40$0^{\circ}C$에서 열처리한 후 1.7T의 높은 포화자화와 1 Oe의 낮은 보자력으로 인해 50 MHz에서 투자율이 7,800(0.2 mOe)으로 우수한 연자기 특성을 나타내었으며, 1 MHz에서 손실이 1.4 W/cc(B=0.1T)로 매우 낮았다. 이러한 고주파 연자기 특성은 Ag 첨가에 의해 비정질 기지에 미세한 bcc $\alpha$-Fe cluster가 균일하게 형성되었기 때문이라 생각된다.

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$Fe_{87}Zr_{7}B_{5}Ag_{1}$(at%) 비정질 합금의 연자기 특성 (The Soft Magnetic Properties of $Fe_{87}Zr_{7}B_{5}Ag_{1}$ Amorphous Alloy)

  • 김현식;오영우;김병걸;정순종;김기욱
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1994년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.120-122
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    • 1994
  • We examined the magnetic properties as a function of annealing temperature of the as-quenched $Fe_{87}Zr_{7}B_{5}Ag_{1}$ amorphous alloy. The values of $H_{c}$=30m0e, $B_{a}$=0.44T and ${\mu}$i=146000 at $300^{\circ}C$ annealing treatment are obtained. The excel lent soft magnetic properties seem to result from the annihilation of quenching-Induced internal stress by the heat treatment and the change of microstructure due to the different relaxation behavior owing to adding insoluble element such as Ag. Therefore, the $Fe_{87}Zr_{7}B_{5}Ag_{1}$ amorphous alloy is quite promising for practical use as a core material in various transformers of high transformers of high frequency.

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$Fe_{87}Zr_{7}B_{5}Ag_{1}$ 비정질합금의 연자기 특성 (The Magnetic Properties of $Fe_{87}Zr_{7}B_{5}Ag_{1}$(at.%) Amorphous Alloy)

  • 김병걸;송재성;김현식;오영우
    • 한국자기학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.8-14
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    • 1995
  • $Fe_{87}Zr_{7}B_{6}$(at.%)조성의 합금에 Fe에 대해 비고용원소인 Ag를 B와 1.0at.% 치환한 $Fe_{87}Zr_{7}B_{5}Ag_{1}$(at.%) 조성의 비정질리본을 액체급냉법으로 제조하여, 연자 기특성을 조사하였다. 급냉응고된 비정질리본의 연자기특성을 향상시키기 위하여 $300~600^{\circ}C$에서 $50^{\circ}C$ 간격으로 열처리한 후, 비정질리본의 연자기특성 및 미세조직의 변화를 조사하였다. 열처리방 법은 진공분위기에서 무자장중 열처리하여 상온까지 노냉했다. $Fe_{87}Zr_{7}B_{5}Ag_{1}$ 비 정질리본을 $400^{\circ}C$에서 1시간 등온열처리하였 때, 보자력$(H_{c})$ 15 mOe, 초투자율$(\mu_{i})$ 288,000(1kHz, 2mOe) 그리고 철손$(W_{c})$ 50 W/kg(100kHz, 1,000G)이라는 Co계 비정질합금에 필적할 수 있는 대단히 우수한 연자성재료가 개발되었다. 이와 같은 우수한 연자기특성은 Fe 와 비고용원소인 Ag 를 소량 첨가함에 따라 열처리에 의해 2~3 nm 크기의 미세한 Fe-rich cluster 형성에 따른 전기저항의 증가, 자왜의 감소 그리고 자구(domain) 크기의 감소에 기인한다고 생각된다.

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비평형 Fe계 박막의 자기 특성 (Magnetic Properties of Fe-System Thin Films with Non-equilibrium Phases)

  • 김현식;민복기;송재성;오영우;이원재;이동윤;김인성
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2000년도 영호남학술대회 논문집
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    • pp.13-16
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    • 2000
  • In this study, we have fabricated nonequilibrium $Fe_{85.6}Zr_{3.3}B_{5.7}Ag_{5.4}$ thin film, which contains an additional insoluble element Ag, by using DC magnetron sputtering method. We have investigated the magnetic properties of amorphous $Fe_{85.6}Zr_{3.3}B_{5.7}Ag_{5.4}$ thin film as a function of rotational field annealing(RFA). After deposition, the amorphous $Fe_{85.6}Zr_{3.3}B_{5.7}Ag_{5.4}$ thin film annealed by rotational field annealing method at $350^{\circ}C$ for an hour was founded to have high permeability of 8680 of 100 MHz, 0.2 mOe, low coercivity of 0.86 De and very low core loss of 1.3 W/cc at 1 MHz, 0.1T.

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Fe-계 비정질 합금의 절연 코팅이 자기적 성질에 미치는 영향 (Influence of Insulated Coatings on The Magnetic Properties of Fe-Based Amorphous Alloy)

  • 김현식;오영우;김병걸;전순종;김기욱;민복기;송재성
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1994년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1311-1313
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    • 1994
  • The development of an insulated coating which can be used for amorphous alloys is extremely important from the practical point of view. This importance may be enhanced by the influence of the coating on the magnetic properties. The aim of the study is to show how some coating influence the magnetic properties of $Fe_{87}Zr_7B_5Ag_1(at%)$ amorphous alloy.

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FeZrBAg 자성막을 이용한 박막 인덕터의 임피던스 특성 (Characteristics of Thin-Film Inductors Using EeZrBAg Magnetic Thin Films)

  • 송재성;민복기;허정섭;김현식
    • 한국자기학회지
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    • 제10권5호
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    • pp.250-255
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    • 2000
  • 본 연구에서는 double rectangular spiral형 공심 인덕터를 유사 LIGA공정으로, F $e_{86.7}$Z $r_{3.3}$ $B_{4}$A $g_{6}$ 자성막을 dc magnetron sputtering법으로 각각 제조한 후 인덕터의 구조를 변화시켜, 인덕터의 임피던스 특성에 미치는 자성막의 특성 인자에 대해 연구하였다. 공심 인덕터의 전류 방향과 자성 박막의 자화 용이축이 수직일 경우 인덕터의 인덕턴스가 향상되었고, 공심 인덕터와 F $e_{86.7}$Z $r_{3.3}$ $B_{4}$A $g_{6}$ 자성막 사이 절연막이 없는 경우 자성막의 자속 집속효과가 증가하여 절연막이 있는 경우보다 인덕턴스는 높고, 저항의 증가율이 높았으며, F $e_{86.7}$Z $r_{3.3}$ $B_{4}$A $g_{6}$ 자성막의 투자율이 높을수록 인덕터의 인덕턴스에 기여하는 부분이 증가하므로 인턱턴스는 향상되었다. 또한 인덕터의 주파수 특성은 공심 인덕터의 특성에 지배적인 영향을 받으므로 인덕터의 주파수 특성을 향상시키기 위해서는 자성막의 특성보다 공심 인덕터의 특성을 향상시키는 것이 바람직하다.키는 것이 바람직하다.

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