• 제목/요약/키워드: Ni/Al Thickness Ratio

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자전고온반응에 의한 적층복합재료의 제조공정 (Fabrication Process of Laminated Composites by Self-propagating High-temperature Synthesis Reaction)

  • 김희연;정동석;홍순형
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2002년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.155-158
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    • 2002
  • Fabrication process of metal/intermetallic laminated composites by using self-propagating high temperature synthesis(SHS) reactions between Ni and Al elemental metal foils have been investigated. Al foils were sandwiched between Ni foils and heated in a vacuum hot press to the melting point of aluminium. SHS reaction kinetics was thermodynamically analyzed through the final volume fraction of the unreacted Al related with the initial thickness ratio of Ni:Al and diffusion bonding stage before SHS reaction. Thermal aging of laminated composites resulted in the formation of functionally gradient series of intermetallic phases. Microstructure showed that the main phases of intermetallics were NiAl and $Ni_3Al$ having higher strength at room and high temperatures. The volume fractions of intermetallic phases were measured as 82.4, 58.6, 38.4% in 1:1, 2:1, 4:1 initial thickness ratio of Ni:Al.

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CoFe의 삽입과 산화조건에 따른 자기 터널 접합의 자기저항특성에 관한 연구 (CoFe Layer Thickness and Plasma Oxidation Condition Dependence on Tunnel Magnetoresistance)

  • 이성래;박병준
    • 한국자기학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.196-201
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    • 2001
  • Si(100)/Ta(50 )/NiFe(60 )/FeMn(250 )/NiFe(70 )/Al$_2$O$_3$/NiFe(150 )/Ta(50 )구조를 가진 자기터널접합의 자기저항비 향상에 관해서 연구하였다. 자성층과 절연층 사이 계면에 CoFe을 삽입하여 5.75%에서 13.7%까지 향상시켰다. 그리고 절연층은 16 의 Al을 순수한 산소 및 산소/아르곤 혼합 분위기에서 프라즈마 산화법으로 형성하였다. 순수한 산소 분위기에서는 최적 산화시간 30초에서 13.7%의 자기저항비를 얻었지만,산소/아르곤의 혼합기체를 사용하면 최적 산화시간 40초에서 15.3%의 자기저항비를 얻었다.

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자전고온반응에 의한 금속간화합물/금속 적층복합재료의 제조공정변수가 미세조직에 미치는 영향 (The Effect of Fabrication Process Parameters on the Microstructures of Intermetallic/Metal Laminated Composite by Self-propagating High-temperature Synthesis)

  • 김희연;정동석;홍순형
    • Composites Research
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    • 제16권3호
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    • pp.68-74
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    • 2003
  • 본 논문에서는 Ni과 Al 금속박판 사이의 자전고온반응을 이용한 금속간화합물/금속 적층복합재료의 제조시 제조공정 조건이 최종 미세조직에 미치는 영향을 연구하였다. 열분석을 통하여 Ni과 Al사이의 반응은 먼저 NiA1$_3$가 핵생성­성장 기구에 의해 생성된 후 다시 Ni$_2$A1$_3$로 확산변태됨을 확인하였다. 자전고온반응을 열역학적으로 해석하여 금속박판의 두께비(Ni:Al) 및 반응전 열처리와 반응후 미세조직에서 잔류한 Al의 부피분율과의 관계를 정립하였다. 후열처리 공정에 의해 Ni/Nl$_3$Al/NiAl의 적층구조와 각 두께비에서 82%(1:1), 59.5%(2:1), 40%(4:1)의 부피분율을 가지는 금속간화합물/금속적층복합재료를 얻을 수 있었다.

자전고온반응에 의한 금속간화합물/금속 적층복합재료의 기계적 특성 (Mechanical Properties of Intermetallic/Metal Laminated Composite by SHS Reaction)

  • 김희연;정동석;;홍순형
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2002년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.60-63
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    • 2002
  • Metal/intermetallic laminated composites have been manufactured by SHS reactions between Ni and Al elemental metal foils. Microstructure showed that the intermetallic volume fraction was 55%, 45%, 35% in the 1:1, 2:1, 4:1 thickness ratio(Ni:Al) specimen and the main phases of the intermetallic were transformed from $Ni_2Al_3$ to NiAl when the thickness ratio was increased. Tensile strength and elongation were increased when the volume fraction of Ni metallic phase was increased. Under assumptions of isostrain condition, the tensile strength of metal/intermetallic laminated composites didn't obey the ROM due to the thermal residual stress and this was confirmed by X-ray residual stress analysis. Fracture toughness results by the SENB test showed R-curves with upward curvature based on LSB condition. Bridging stress based on LSB condition was determined by the curve fitting analysis, In-situ observed microstructure during fracture test showed that the various bridging mechanism such as crack bridging, crack branching and ductile failure of metallic layer were occurred

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$NiFe/FeMn/NiFe/CoFe/Al_2O_3/CoFe/NiFe$ 스핀 터널링 접합의 자기적 특성과 열처리 효과 (Magnetic Characteristics and Annealing Effects of $NiFe/FeMn/NiFe/CoFe/Al_2O_3/CoFe/NiFe$Spin Tunneling Junctions)

  • 최연봉;박승영;강재구;조순철
    • 한국자기학회지
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    • 제9권6호
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    • pp.296-300
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    • 1999
  • DC 마그네트론 스퍼터링 방법으로 금속 마스크를 사용하여 십자형태로 substrate/Ta/NiFe/FeMn/NiFe/CoFe/Al2O3/CoFe/NiFe와 substrate/Ta/NiFe/CoFe/Al2O3/CoFe/NiFe/FeMn/NiFe 스핀 터널링 접합 구조를 제조하였다. 이러한 구조에서 절연층(Al2O3)의 형성조건과 각 층의 두께와 파워에 대한 증착율에 변화를 주어 24.3%의 자기 저항비를 얻었다. 두 종류의 구조에 대한 자기적 특성 비교와 Corning glass 7059와 Si(111) 기판의 종류에 따른 결과를 비교하였으며 소자 제조때 수반되는 온도변화에 대한 특성변화를 알아보고자 열처리를 하였다. 열처리 결과 자기 저항비는 15$0^{\circ}C$까지는 어느 정도 일정한 값을 유지하다가 18$0^{\circ}C$ 열처리 후 갑자기 감소하는 결과를 얻었다.

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MAGNETORESISTANCE OF NiFeCo/Cu/NiFeCo/FeMn MULTILAYERED THIN FILMS WITH LOW SATURATION FIELD

  • Bae, S.T.;Min, K.I.;Shin, K.H.;Kim, J.Y.
    • 한국자기학회지
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    • 제5권5호
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    • pp.570-574
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    • 1995
  • Magnetoresistance of NiFeCo/Cu/NiFeCo/FeMn uncoupled exchange biased sandwiches has been studied. The magnetoresistance change ratio, ${\Delta}R/R_{s}$ showed 4.1 % at a saturation field as low as 11 Oe in $Si/Ti(50\;{\AA})/NiFeCo(70\;{\AA})/Cu(23\;{\AA})/NiFeCo(70\;{\AA})/FeMn(150\;{\AA})/Cu(50\;{\AA})$ spin valve structure. In this system, the magnetoresistance was affected by interlayer material and thickness. When Ti and Cu were used as the interlayer material in this structure, maximum magnetoresistance change ratio were 0.32 % and 4.1 %, respectively. 6.1 % MR ratio was obtained in $Si/Ti(50\;{\AA})/NiFeCo(70\;{\AA})/Cu(15\;{\AA})/NiFeCo(70\;{\AA})/FeMn(150\;{\AA})/Cu(50\;{\AA})$ spin valve structure. The magnetoresistance change ratio decreased monotonically as the interlayer thickness increased. It was found that the exchange bias field exerted by FeMn layer to the adjacent NiFeCo layer was ~25 Oe, far smaller than that reported in NiFe/Cu/NiFe/FeMn spin valve structure(Dieny et. al., ~400 Oe). The relationship between the film texture and exchange anisotropy ha been examined for spin valve structures with Ti, Cu, or non-buffer layer.

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비결합형 터널접합구조에서 Cr 하지층에 따른 전자기적 특성변화 (The Electromagnetic Properties in Uncoupled funnel-junction with Various Cr Seed Layer)

  • 박진우;전동민;윤성용;이종윤;서수정
    • 한국자기학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.91-96
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    • 2003
  • 본 연구에서는 DC 마그네트론 스퍼터를 사용하여 Cr/Co/Al-Ox/Co/Ni-Fe 다층박막에 다양한 두께의 Cr 하지층을 삽입함에 따른 자기적 특성 및 전기적 특성에 관하여 연구하였다. 3 nm 두께의 Cr 하지층 증착시 자기저항비의 변화는 관찰할 수 없었고 적정한 Cr두께가 증가함에 따라 Co의 보자력이 크게 증가되었다 또한, 산화시간이 길수록 두 강자성층간에 보자력 차이 및 절연층의 저항이 점차 증가하였는데, 이는 산화시간에 따라 상부층 계면의 평탄성의 증가에 기인하는 것으로 생각되며 TEM을 통하여 확인할 수 있었다. Cr 하지층 유무에 관계없이 최고 자기저항비가 나타나는 절연층의 산화시간은 60~70초로 비슷하였지만 Cr 두께가 증가할수록 자기저항비는 감소하였다. 이는 전극간 계면의 거칠기의 증가로 인해 미반응 Al의 잔존 확률이 상대적으로 커짐에 따라 터널 전자의 산란이 증가함으로써 나타나는 것으로 생각된다. 이러한 결과로 Cr하지층의 두께는 3 nm로 고정하였으며 하지층의 증착 및 적정산화를 통하여 두 강자성층간에 큰 보자력 차이를 유도할 수 있었다. 이는 재현성에 있어서 가장 큰 문제점을 지닌 TMR 소자에 매우 긍정적인 해결방안을 제시할 수 있게 된다.̄

Digital Chest Tomosynthesis에서 부가필터에 따른 화질 및 유효선량 (Comparison of Image Quality and Effective Dose by Additional Filtration on Digital Chest Tomosynthesis)

  • 김계선;김성철
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제38권4호
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    • pp.347-353
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    • 2015
  • 디지털 흉부단층합성법 검사에서 부가필터 사용에 따른 환자의 선량과 화질의 특성을 비교해보고자 하였다. 부가필터의 종류는 구리, 알루미늄, 니켈을 사용하였으며, 이 때 각 각의 부가필터에 따른 유효선량, 면적선량을 측정해 보았고, 화질의 물리적 평가방법으로 signal to noise ratio (SNR)과 contrast to noise ratio (CNR)을, 시각적 평가방법으로 contrast detail (CD) phantom을 이용한 CD 곡선을 비교하였다. 그 결과 부가필터별 조사선량이 비슷한 두께는 0.3 mmCu, 3 mmAl, 0.3 mmNi 였으며 부가필터를 사용하지 않았을 때 보다 조사선량 값이 평균 33.1% 감소하였다. 각 필터 별 dose area product (DAP) 선량값을 측정한 결과 Ni를 사용하였을 때 선량이 72.9% 감소하여 가장 낮았으며, 필터별 DAP 값은 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p<0.01). 유효선량은 Ni를 사용하였을 때 가장 낮은 선량 값을 보였고, 필터를 사용하지 않았을 때 0.102 mSv에 비해 48.0% 감소하였다. CD phantom에 의한 시각적 화질평가에서는 각 필터별로 비슷한 양상을 나타냈으며, 3가지 부가필터를 사용 하였을 때 S NR과 CNR은 평균 19.07, 1 8.17% 감소함을 보였다. 결론적으로 디지털 흉부 단층합성법 검사에서 부가필터로 Ni을 사용할 경우 유효선량 및 DAP 선량 감소, 화질에서 가장 적절함을 알 수 있었다.

Tunnel i unction-Mangnetorsistance in Co-Al-O$_{x}$-NiFe with oxidation conditions of Al thickness

  • Jeon, Dong-Min;Park, Jin-Woo;Suh, Su-Jeong
    • 한국표면공학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.494-498
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    • 2001
  • Ferromagnets(FM)-Al-$O_{x}$ -Ferromagnets (FM) tunneling junctions were evaluated by changing the fabricating conditions of an Al-X$/_{x}$ layer. The junction composed of a thicker Al-$O_{x}$ shows the low resistance and the stable MR ratio about 16% in a wide range of oxidation time. For the junctions with the thinner Al-$O_{x}$ , they showed a fast increase of the barrier width as an increase of an oxidation time and exhibited a strong bias dependence. As oxidation time increased, the coercivity ($H_{c}$ ) of bottom Co layer increased gradually due to the local oxidation of Co bottom layer at a interface. However, the small formation of Co oxide did not largely influence on the deterioration of MR ratio.

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반응소결법으로 제조한 Iron Aluminide-Cu 및 Ni-P 피복 $SiC_p$ 예비성형체의 특성평가 (Characteristic Evaluation of Iron Aluminide-Cu and Ni-P Coated $SiC_p$ Preform Fabricated by Reactive Sintering Process)

  • 차재상;김성준;최답천
    • 한국주조공학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.42-48
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    • 2002
  • Effects of coating treatment of metallic Cu, Ni-P film on $SiC_p$, for $SiC_p$/iron aluminide composites were studied. Porous hybrid preforms were fabricated by reactive sintering after mixing the coated $SiC_p$, Fe and Al powders. Then the final composites were manufactured by squeeze casting after pouring AC4C Al alloy melts in preforms. The change of reactive temperature, density, microstructure of the preforms and microstructure of the composites were investigated. The exprimental results were summarized as follows. The thickness of Cu and Ni-P metallic layer formed on $SiC_p$ by electroless plating method were about $0.5{\mu}m$ and coated uniformly. There was no remakable change in the ignition temperature with variation of the mixing ratio of Fe and Al powder while in the case of coated $SiC_p$ it was lower about $20^{\circ}C$ than in the non-coated $SiC_p$. The maximum reaction temperature increased with increasing Al contents, but decreased with increasing $SiC_p$ contents. Expansion ratio of preform after reactive sintering increased with amount of Cu coated $SiC_p$. In the case of Fe-70at.%Al, the expansion ratio was about 7% up to 8wt.% of $SiC_p$, addition but further addition of $SiC_p$, increased the ratio significantly. And in the case of Fe-50 and 60at.%Al, it was about 20% up to 16wt.% of $SiC_p$ addition and about 28% in 24wt.% of $SiC_p$, addition. The microstructures of compounds showed that the grains became finer as amount of $SiC_p$, and mixing ratio of iron powder increased and the shape of compounds was changed gradually from irregular to spheroidal.