• Journal of Magnetics
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• 제20권4호
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• pp.444-449
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• 2015

Soft magnetic composites (SMCs) are especially suitable for the construction of low-cost, high-performance motors with 3-D magnetic fields. The main advantages of SMCs is that the iron particles are insulated by the surface coating and adhesive used for composite bonding, the eddy-current loss is much lower than that in laminated steels, especially at higher frequencies, and the hysteresis loss becomes the dominant component of core losses. These properties enable machines to operate at higher frequencies, resulting in reduced machine size and weight. In this paper, 3-D topologies are proposed that enable the application of SMCs to effectively reduce losses in high-speed permanent magnet (PM) motors. In addition, the electromagnetic field characteristics of the motor topologies are evaluated and compared using a non-linear finite element method (FEM) based on 3-D numerical analysis, and the feasibility of the motor designs is validated.

• 한국재료학회지
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• 제30권2호
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• pp.74-80
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• 2020

Synthesis of composite powders for the Fe₂O₃-Zn system by mechanical alloying (MA) has been investigated at room temperature. Optimal milling and heat treatment conditions to obtain soft magnetic composite with fine microstructure were investigated by X-ray diffraction, differential scanning calorimetry (DSC) and vibrating sample magnetometer (VSM) measurement. It is found that α-Fe/ZnO composite powders in which ZnO is dispersed in α-Fe matrix can be obtained by MA of Fe₂O₃ with Zn for 4 hours. The change in magnetization and coercivity also reflects the details of the solid-state reduction process of hematite by pure metal of Zn during MA. Densification of the MA powders was performed in a spark plasma sintering (SPS) machine at 900 ~ 1,000 ℃ under 60 MPa. Shrinkage change after SPS of sample MA'ed for 5 hrs was significant above 300 ℃ and gradually increased with increasing temperature up to 800 ℃. X-ray diffraction results show that the average grain size of α-Fe in the α-Fe/ZnO composite sintered at 900 ℃ is in the range of 110 nm.

• 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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• 한국반도체및디스플레이장비학회 2002년도 추계학술대회 발표 논문집
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• pp.54-58
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• 2002

The present paper is to investigate the phase stability and soft magnetic properties of amorphous CoNbZr films when Pd is added as a substitution for CoNbZr alloys. The films were prepared by a RF magnetron sputtering method. The CoNbZrPd films deposited on Si wafers exhibited amorphous structures being independent upon the amount of Pd added in the films. On the addition of 4.34% Pd, the excellent soft magnetic characteristics of the films were observed with a coercive force of 0.54 Oe and an anisotropy field of 11 Oe, whereas a coercive force of 1 Oe and an anisotropy field of 3.5 Oe were shown in the film without the addition of Pd. The increased anisotropy field and low coercive force of the films may be attributed to the occupancy of Pd in the preferred sites parallel to the external magnetic field applied on the deposition process. A permeability of about 1100 was kept constant in the operation frequency ranging up to 100 MHz, which can be explained by the Landau-Lifshitz formula.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제23권4호
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• pp.613-616
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• 2002

• 한국자기학회지
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• 제12권4호
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• pp.154-159
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• 2002

벌크 비정질 형성능과 큰 포화자속밀도를 가지는 FeBSiNb계 아몰퍼스 합금 리본을 22~102$\mu\textrm{m}$의 두께 범위에서 단롤형 액체 급냉법으로 제조하였다. 이 합금은 두께 증가에 따라 보자력이 감소하고 최대투자율 및 교류투자율이 증가하였으며, 자기이력곡선의 각형비가 감소하였다. 한편 전기 비저항은 두께와 상관없이 거의 일정한 값을 나타내었다. 또 지구 관찰 결과, 두께가 증가하면 내부 자기 이방성의 변화에 따라 자구가 미세화 되고 보다 복잡한 자구 구조를 갖는 것으로 나타났다. 두께 81$\mu\textrm{m}$인 합금의 경우, 24 mOe의 작은 보자력과 1KHz에서 12,000이상의 높은 실효투자율을 나타내어 일반적인 고 연자성 비정질 합금(두께 약 20$\mu\textrm{m}$)의 특성을 능가하였다. 이와 같은 두꺼운 FeBSiNb 비정질 합금의 우수한 연자성은 자벽이동에 대한 표면 고착 효과의 감소 및 수직자기이방성 성분의 출현과 미세화 된 자구 구조에 그 원인이 있는 것으로 평가되었다.

• 한국자기학회지
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• 제19권4호
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• pp.142-146
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• 2009

이온빔 증착법으로 제작한 코닝유리(Corning glass)/Ta(5 nm)/(Permalloy, Conetic)/Ta(5 nm) 박막에 대한 연자성의 특성에 대해 연구하였다. 퍼멀로이(Permalloy; NiFe)층과 코네틱(Conetic; NiFeCuMo)층을 증착하여 인가 자기장 방향에 용이축과 곤란축의 자기저항곡선으로부터 얻은 보자력과 포화자기장에 대해 각각 비교하였다. 두께가 10${\sim}$15 nm인 코네틱 박막의 표면저항값은 퍼멀로이 박막보다 2배 정도 높았으나 보자력과 포화자기장은 1/3배 정도 낮았으며, 자화율은 2${\sim}$3배 정도 높은 초연자성의 특성을 가졌다. 퍼멀로이 박막보다 연자성의 특성이 높은 코네틱 박막을 이용한 스핀밸브나 터널접합의 소자를 개발할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• Journal of Magnetics
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• 제18권3호
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• pp.245-249
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• 2013

A finite element model was built for MnBi/${\alpha}$-Fe nanocomposite permanent magnets, and the demagnetization curves of the magnets were simulated by micro-magnetic calculation. The microstructure of the cubic model is composed of 64 irregular grains with an average grain size of 20 nm. With the volume fraction of soft magnetic phase (t vol. %) ranged from 5 to 20 vol. %, both isotropic and anisotropic nanocomposite magnets show typical single-phase permanent magnets behavior in their demagnetization curves, illustrating good intergranular exchange coupling effect between soft and hard magnetic phases. With the increase of volume fraction of soft magnetic phase in both isotropic and anisotropic magnets, the coercive force of the magnets decreases monotonically, while the remanence rises at first to a peak value, then decreases. The optimal values of maximum energy products of isotropic and anisotropic magnets are 84 and $200kJ/m^3$, respectively. Our simulation shows that the MnBi/${\alpha}$-Fe nanocomposite permanent magnets own excellent magnetic properties and therefore good potential for practical applications.

• 한국재료학회지
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• 제10권11호
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• pp.755-759
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• 2000

RF magnetron sputtering법으로 초미세결정 Fe-Sm-O계의 박막을 상온에서 제작하여 산소분압에 따른 포화자화, 보자력, 고주파에서의 투자율(100MHz)을 조사하였다. 최적조건인 5%의 산소분압에서 제조한 초미세결정 Fe(sub)83.4Sm(sub)3.4O(sub)13.2박막은 포화자속밀도 18kG, 보자력 0.82 Oe, 실효투자율 (0.5~100MHz) 2,600 이상의 우수한 연자성을 나타내었다. 산소분압이 증가함에 따라 $\alpha$-Fe 결정립의 크기가 감소하여 10%이상의 산소분압에서는 FeO가 생성되어 연자기적 성질이 열화되었다. Fe-Sm-O계 박막의 전기비저항은 산소분압이 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내었으며 우수한 연자기적 성질을 가지는 Fe(sub)83.4Sm(sub)3.4O(sub)13.2박막의 경우, 전기비저항은 130 $\mu$$\Omega$cm이었다. 따라서 미세하게 형성된 $\alpha$-Fe 결정립과 높은 전기비저항 때문에 초미세결정 Fe(sub)83.4Sm(sub)3.4O(sub)13.2박막이 고주파에서 우수한 연자기적 성질을 가지는 것으로 판단된다.

• KIEE International Transaction on Electrical Machinery and Energy Conversion Systems
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• 제5B권3호
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• pp.238-242
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• 2005

In this paper, a surface permanent magnet motor made of the Soft Magnetic Composites (SMC) is analysed using the 3-D finite element method. By comparing with the motor made of the silicon steel sheets, the usefulness of the SMC for the eddy current loss is clarified quantitatively.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.263-263
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• 2015

절연층이 코팅된 연자성복합체(Soft magnetic composites) 분말 성형 시 발생하는 밀도와 강도 저하의 문제를 개선하기 위해 금속산화물 전구체로 표면 개질된 자성분말을 성형 후 경화시키는 방법으로 분말 자심을 제조하였다. 이를 통해 공정이 단순화 되면서 자심의 물리적 내구성을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.