• The Korean Journal of Ceramics
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• 제1권2호
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• pp.91-95
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• 1995

Polycrystalline bismuth- and aluminum- substituted dysporsium and yttrium iron garnet (Bi2R3-xAlyFe5-yO12, R=Dy or Y, $0\leqx\leq3, \; 0\leqy\leq3$) films have been prepared by pyrolysis. The crystallization temperatures, the solubility limit of bismuth ions into the garnet phase, and magnetic and magneto-optic properties of the films have been investigated as a function of bismuth and aluminum concentration. It was found that the crystallization temperatures as a function of bismuth and aluminum concentration. It was found that the crystallization temperatures of these films rapidly decreased as bismuth concentration. It was found that the crystallization temperatures of these films rapidly decreased as bismuth concentration (x) increased up to x=1.5 and then remained temperatures of these films rapidly decreased as bismuth concentration (x) increased up to x=1.5 and then remained unchanged at x>1.5, whereas, showed no changes as aluminum concentration (y) increased up to y=1.0 and then gradually increased at y>1.0. The solubility limit of bismuth ions was x=1.8 when y=0 but increased to x=2.3 when y=1.0. It was demonstrated that the magnetic and magneto-optic properties of the dysprosium iron garnet films could be tailored by bismuth and aluminum substitution suitable for magneto-optic recording as follows. The saturation magnetization and coercivity data obtained for the films indicated that the film composition at which the magnetic compensation temperature became room temperature was y=1.2 when x=1.0. Near this composition the coercivity and the squareness of the magnetic hysteresis loop of the films were several kOe and unit, respectively. The Curie temperatures of the films increased with the increase of x but decreaed with the increase of y, and was 150-$250^{\circ}C$ when x=1.0 and y=0.6-1.4. The Faraday rotation at 633 nm of the films increased as x increased but decreased as y increased, and was 1 deg/$\mu\textrm{m}$ when x=1.0 and y=1.0. Based on the data obtained, the appropriate film composition for magneto-optic recording was estimated as near x=1.0 and y=1.0 or $BiDy_2AlFe_4O_{12}$.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.142-142
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• 2009

Bismuth-substituted yttrium iron garnet(Bi-YIG; $Bi_xY_{3-x}Fe_5O_{12}$, x=0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0) thin films were fabricated on glass substrates using a metal organic decomposition (MOD) method. The dielectric property was measured by NSMM(Near-field scanning microwave microscopy) system that operating frequency is 4 Ghz. The obtained reflection coefficient $S_{11}$ of the Bi:YIG thin films with different bismuth concentration was increased as the bismuth concentration increased due to the lattice mismatch and vacancy of ions because of a lager ionic radius of bismuth ion than yttrium ion.

• 한국자기학회:학술대회 개요집
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• 한국자기학회 2007년도 The 1st International Symposium on Advanced Magnetic Materials
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• pp.28.2-28.2
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• 2007

• 한국자기학회지
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• 제16권5호
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• pp.245-248
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• 2006

Sol-gel법을 이용하여 단일상을 갖는 $Tb_{3-x}Bi_xFe_5O_{12}$ 분말 시료를 제조하였으며, 그 결정학적 및 자기적 특성을 x-선 회절법(XRD), 진동 시료 자화율 측정법(VSM), $M\"{o}ssbauer$ 분광법으로 연구하였다. XRD 분석 결과 결정구조는 Ia3d의 공간그룹을 갖는 cubic 구조임을 알 수 있었고, Bismuth의 치환량이 x=0.5, 0.75, 1.0 및 1.25로 증가할수록 격자상수가 각각 $a_0=12.466{\AA},\;12.487{\AA},\;12.499{\AA},\;12.518{\AA}$으로 선형적으로 증가함을 확인할 수 있었다. VSM을 이용한 온도에 따른 자기모멘트 측정 결과 Bismuth의 치환량이 증가하면 $N\'{e}el$ 온도는 증가하며 compensation 온도는 감소함을 확인할 수 있었다. 또한 field cooled 조건에서 비정상적인 음의 자화값이 관측되었다. $M\"{o}ssbauer$ 스펙트럼은 4.2 K에서부터 $N\'{e}el$ 온도까지 측정하였으며, 분석 결과 상온에서 모든 시료의 이성질체 이동치의 값은 평균적으로 0.27mm/s로 철의 이온상태가 +3가 임을 확인할 수 있었다.

• Journal of Magnetics
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• 제12권3호
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• pp.129-132
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• 2007

Bismuth-substituted yttrium iron garnet (Bi:YIG, $Bi_{0.5}Y_{2.5}Fe_5O_{12}$) films were deposited with aerosol deposition method and their magnetic and optical properties were investigated as a function of annealing temperature. Since the ceramic films deposited with aerosol deposition method have not a perfect crystal structure due to non-uniform internal stress occurred by mechanical collision during their deposition, the post annealing could be a key process to release its internal stress and to improve its micro structure for optimizing the magnetic and magneto-optic properties of films. The crystallinity of Bi: YIG film was improved with increase of annealing temperature, and the saturation magnetization increased up to 87 emu/cc at $800^{\circ}C$. The Faraday rotation increased up to $1.4deg/{\mu}m$ by annealing at $700^{\circ}C$ around the wavelength of $0.5{\mu}m$. The optical transmittance of the Bi:YIG film was also improved in visible region.

• 한국자기학회지
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• 제18권1호
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• pp.14-18
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• 2008

본 연구에서는 Bi:YIG($Bi_{0.5}Y_{2.5}Fe_5O_{12}$) 막을 에어로졸 성막법을 이용하여 제작함에 있어서, 에어로졸을 구성하는 수송가스의 유량이 막의 자기적 특성과 광학적인 특성에 대하여 분석하였다. 직경 $100{\sim}500$ nm 의 Bi:YIG 분말을 질소 가스를 수송가스로 사용하여 성막을 실시하였고, 이 때, 수송가스의 유량은 0.5 l/min${\sim}10$ l/min 사이에서 변화시켰다. 수송가스의 유량이 증가할수록 Bi:YIG 막의 보자력은 51 Oe에서 37 Oe까지 지수함수적으로 감소하였다. 이것은 충돌에너지가 증가함에 따라 막내부 혹은 막표면의 결함이 감소하였기 때문이라고 고찰되었다. 포화자화는 유량이 증가할수록 감소하였는데, 이는 충돌에너지가 강해짐에 따라 결정이 왜곡되는 힘을 받았기 때문이라고 고찰되었다.

• 한국자기학회:학술대회 개요집
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• 한국자기학회 2003년도 somma/kms meeting
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• pp.306-306
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• 2003

• 한국자기학회지
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• 제18권1호
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• pp.9-13
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• 2008

에어로졸 성막법으로 제작된 Bi:YIG($Bi_{0.5}Y_{2.5}Fe_5O_{12}$) 막에 있어서, 에어로졸 입사각도가 광학적 특성과 자기적 특정에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 에어로졸입사각도를 0도에서 30도로 증가시킴으로써 입사광의 파장이 450 nm일 때 광투과율은 약 80%의 향상이 얻어졌다. 그 이유는 에어로졸 입사각도를 높임으로써 입자간 응집체 등에 의해서 생성되는 막표면 혹은 막내부의 결함을 줄일 수 있기 때문으로 고찰되었다. 또한, 에어로졸 입사각도를 높임으로써 Bi:YIG막의 보자력을 크게 줄일 수 있다는 것을 실험적으로 검증할 수 있었다. 그 이유로는 에어로졸 입사각도를 높임으로써 입자와 기판간의 충돌에너지의 변화와 자벽이동의 방해가 되는 결함의 감소가 정성적으로 예상되었다.

• 한국자기학회지
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• 제4권1호
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• pp.39-43
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• 1994

열분해법을 이용하여, 양이온 비가 Bi:Y:Fe=1.5+u:1.5:5 및 Bi:Y:Fe=1.5:1.5+v:5 ($-0.7{\leq}u{\leq}1.0,\;-0.7{\leq}v{\leq}1.3$)인, 비화학양혼조성을 갖는 비스머스 치환 이트리움 철 가네트 다결정 박막을 제조했다. 각 열처리 온도에서 생성된 이 박막들내의 결정상들을 고출력 X-선 최절 분석기를 이용하여 분석했다. 또한, u, v에 따른 이 박막들의 포화자화, 큐리온도 및 파장 633nm에서의 훼러데이 회전각을 측정했다. 비스머스 및 이트리움을 화학양론조성보다 소량 투여한 박막들에서는, 가네트상과 함께 불순물상이 관찰되었다. 한편, 비스머스 및 이트리움을 과량 투여한 박막들에서는 불순물상에 의한 회절 라인은 검출되지 않고, 가네트상에 의한 최절 라인만이 넓은 조성 영역($0{\leq}u{\leq}0.5,\;0{\leq}v{\leq}0.7$)에서 관찰되었다. 그러나, 이 과량 투여한 박막들의 자기적 및 자기광학적 특성은, X-선 분석으로는 검출되지 않는 미량의 불순물상이 존재한다고 가정하는 것에 의해서만 설명할 수 있었다.

• Journal of Magnetics
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• 제11권3호
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• pp.147-150
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• 2006

We have fabricated three-dimensional magnetophotonic crystals based on $\alpha$-$SiO_2$ opal films. Opal thin films grown on glass substrates were filled with bismuth substituted iron garnet (Bi:YIG). Scanning electron microscopy data, optical and magnetic properties of the synthesized samples confirm the presence of the Bi:YIG contentin the opal lattice. It is shown that the samples exhibit the (111) stop band, and transmissivity of the threedimensional magnetophotonic crystals is defined by both the film lattice and the Bi:YIG content.