• 한국자기학회지
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• 제8권3호
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• pp.138-143
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• 1998

본 연구에서는 RF magnetron reactive sputtering system에 의해 증착된 FeBN막의 자기박막의 자기특성과 비저항의 변화를 연구하엿다. 막의 자기특성과 비저항의 변화는 막내에 첨가되는 B, Si, N의 조성에 따라 큰 변화를 나타내었으며, 소량의 N의 첨가에 따라 우수한 자기 특성과 비저항이 증가하였다. 그러나 과도한 N의 첨가는 Fe4N과 같은 질화물의 형성으로 비저항은 증가하였으나 자기 특성은 열화되었다. 제조된 FeBN과 FeSiN 자성막은 1 Oe이하의 보자력과 18~19kG의 포화자속말도, 그리고 1000이상의 투자율을 갖는 우수한 연자기 특성을 보였다. 이때의 막의 조성은 AES(Auger Electron Spectroscpy)로 분석하여 Fe75(BN)25, Fe78(BN)25이었으며 비저항값은 100~120$\mu$$\Omega$-cm이었다.

• 한국재료학회지
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• 제6권10호
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• pp.1043.2-1048
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• 1996

자기기록의 고밀도화로 인해 보자력(Hc)이 큰 자기기록매체가 필요하게 되었다. 고보자력매체에 신호를 충분히 기록하기 위해서는 보다 강한 자장이 필요하다. 이 때문에 포화자화(Ms)가 큰 재료가 필요하며 고주파 영역에서 실효투자율($\mu$eff)이 높아야 한다. Fe계 합금박막은 이에 적합한 재료이다. 본 연구에서는 Fe의 결정자기이방성에 영향을 미치는 Si과 Fe의 격자 변형을 유도할 수 있는 B를 첨가하였다. Fe-B-Si 계 박막을 질소분위기 중에서 RF Matnetron Sputter로 제작하여 연자기적 특성에 관하여 고찰하였다. Fe91.49B4.01Si4.50at% 박막은 35$0^{\circ}C$에서 1시간 열처리를 행함으로써 약 900(10MHz) 정도의 투자율과 7.6Oe의 보자력을 나타냈으며 포화자화는 1300emu/㎤를 얻었다.

• 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.

• Journal of Magnetics
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• 제16권4호
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• pp.431-434
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• 2011

The reduction of the Nb content in the $(Fe_{0.75}B_{0.20}Si_{0.05})_{96}Nb_4$ bulk metallic glass (BMG) has been studied. The glass-forming ability (GFA) is reduced by decreasing the Nb content, but it can be enhanced by replacing partially Fe by Co. Furthermore, the saturation magnetization of the $(Fe_{0.8}Co_{0.2})_{76}B_{18}Si_3Nb_3$ BMG is 1.35 T, being with 13% larger than that of the base alloy $(Fe_{0.75}B_{0.20}Si_{0.05})_{96}Nb_4$. $(Fe_{0.8}Co_{0.2})_{76}B_{18}Si_3Nb_3$ BMG exhibits slightly larger $B_{800}$ (the magnetic flux density at 800 A/m) and smaller core losses (20%-30%) compared with the commercial Fe-6.5 mass% Si steel.

• 한국자기학회지
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• 제16권3호
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• pp.186-191
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• 2006

자기터널접합 기반의 MRAM(magnetic random access memory)은 자기저항효과를 응용하는 메모리소자로서 비휘발성과 고속 정보처리가 가능할 뿐만 아니라 고집적화 할 수 있는 차세대 통합형 비휘발성 메모리이다. 그러나 기존의 메모리 소자들에 비해 스위칭 산포가 크고, 기록마진(writing margin)이 확보되지 않아 아직까지는 고집적화가 어려운 실정이다. 최근 포화자화가 낮은 NiFeSiB 및 CoFeSiB과 같은 비정질 강자성체를 자기터널접합의 자유층 재료로 사용하여 스위칭 자기장의 거대화를 크게 감소시켜 MRAM의 기록마진을 높이는 연구결과에 관해 정리하여 보았다. 그리고 이러한 물질을 이용하여 자기터널접합의 재생마진(reading margin)과 관련된 터널자기저항비의 인가전압의존성을 저감시킬 수 있었다. 본고에서는 나노자기소자 기술의 중요한 분야인 MRAM의 기술발전 방향과 연구사례를 소개하고자 한다.

• 한국주조공학회지
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• 제12권2호
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• pp.131-138
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• 1992

The effects of B additions, alone or in combination with Si, on the microstructure, $DO_3{\rightleftharpoons}B2$ transition temperature($T_c$) and corrosion behavior of Fe-25at%Al alloys were investigated. The raw materials were arc-melted in vacuum and then subjected to the following heat treatments to maximize the $DO_3$ order : homogenized at $1000^{\circ}C$ for 48hrs, slowly cooled to $500^{\circ}C$, and held at that temperature for 24hours. Results showed that the B addition to Fe-25at%Al alloys does indeed refine the grain and change from intergranular to transgranular fracture mode at room temperature, indicating a strengthening of grain boundaries. The Fe-25at% Al-1at% B-3at% Si alloy showed the highest $T_c$(${\Delta}T_c=150^{\circ}C$) in this work. However, the effectiveness of Si in raising $T_c$ decreased with more than 5at% Si additions combined with B. Since the preferential corrosion occurs at the precipitates, the corrosion resistance decreased due to the increased amount of precipitates with alloying additions.

• 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.

• 한국재료학회지
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• 제12권11호
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• pp.880-882
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• 2002

We have prepared magnetic thin films of FeSiB by sputtering and examined microstructure and magnetic properties of the annealed films in order to investigate the feasibility of the films to microsensor application. Effects of vacuum annealing on the magnetic properties of $Fe_{84}$$Si_{6}$$B_{10}$ films have been examined as a function of temperature. The heating rate and the holding time were 10 K/min and 1 hour, respectively. Vacuum condition was held during cooling to prevent oxidation of the films. The coercivity did not show any noticeable change (~1500 A/m), although the grain size of the crystalline phase in the annealed films increased gradually up to about 16 nm until 673 K. However, both the grain size and the coercivity increased steeply when the annealing temperature increased over 723 K. Since the saturation magnetization is closely related to the phase evolution, the variation of the saturation magnetization of the annealed films was similar to that of the ribbon materials; the thin films were transformed from amorphous to crystalline with $\alpha$-(Fe,Si) phase by increasing annealing temperature.

• 한국자기학회지
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• 제18권6호
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• pp.211-216
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• 2008

Si이 체심입방구조(body centered cubic; bcc) Fe에 불순물로 포함된 경우에 Fe의 전자구조와 자성에 미치는 영향을 스핀-궤도 상호작용(spin-orbit coupling, SOC)을 고려한 제일원리방법을 통하여 연구하였다. Si 불순물의 효과를 기술하기 위하여 27개의 원자가 포함된 bcc Fe 초격자 구조를 고려하였다. 제일원리방법은 전전자 총퍼텐셜선형보강평면파(all-electron full-potential linearized augmented plane wave, FLAPW) 방법을 일반기울기 근사(generalized gradient approximation, GGA) 하에서 계산하였다. 스핀-궤도 상호작용은 스핀대각항 만을 고려한 이차변분방법을 이용하여 자체충족적으로 계산하였다. SOC를 고려하지 않은 강자성(ferromagnetic, FM) 상태의 경우 Si 불순물의 경우에는 $-0.143{\mu}B$의 스핀 자기모멘트가 계산되었으며, Fe 원자가 Si 불순물에서 멀어지면서 각각 $2.214{\mu}B$, $2.327{\mu}B$, 및 $2.354{\mu}B$의 값을 얻었다. 그러나, SOC를 고려한 경우 Si 불순물의 스핀 자기모멘트는 $-0.144{\mu}B$로 계산되어 SOC의 효과가 크지 않았으나, Fe 원자의 경우 각각 $2.189{\mu}B$, $2.310{\mu}B$, 및 $2.325{\mu}B$로 계산되어 SOC를 고려한 경우 스핀 자기모멘트 값이 줄어드는 것을 알 수 있었다. 총전하 및 스핀밀도의 비교와 상태밀도의 비교를 통하여 이러한 현상은 Si 불순물에 의한 영향을 가리는데 참여하는 Fe 원자의 $t_{2g}$ 전자 궤도의 변형의 효과로서 SOC를 고려할 때만 얻을 수 있다.

• Journal of Magnetics
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• 제1권1호
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• pp.4-8
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• 1996

Employing the LMTO band method, we have studied electronic and magnetic properties of Fe/Si/Fe trilayer in which the z-direction is chosen to be (111) direction of FeSi with B2 phase, We have also determined electronic structure of bulk FeSi, as a reference material. The ground state of FeSi is paramagnetic insulator with a band gap of 0.05 eV. Band structures of Fe/Si/Fe with varying the thickness of the spacer layer reveal that the spacer layer is metallic, and the states along the growth direction do not disperse much reflecting a two-dimensional nature. Magnetic moment of Fe atom in the interfacial layer of Fe/Si/Fe is reduced a lot as compared to the bulk value, suggesting a strong hybridization between Fe and Si states. The geometry of the Fermi surface indicates that the magnetic coupling period of ~8ML (monolayers) in Fe/Si/Fe is explained with a short Fermi wave vector of bcc Si.