고온초전도체 $Y_{1}Ba_{2}Cu_{3-x}Sn_{x}O_{7-y}$에서 Cu 대신에 Sn 을 치환하면서 이들의 조성변화에 따른 자기적 특성을 vibrating sample magnetometer(VSM)와 torque magnetometer를 이용 하여 측정하였다. Cu 대신에 Fe, Ni 등의 원소를 치환했을 때와는 달리 x=0.36 까지 되어도 초전도 전이온도가 90 K 이상을 나타냄을 알 수 있었다. 온도와 외부자기장에 따른 자기 모우먼트 측정을 통하여 각 조성에 따른 lower critical field ($H_{c1}(T)$)과 upper critical field ($H_{c2}(T)$)를 측정하였다. 이 결과를 이용해 $H_{c1}(0)$과 $H_{c2}(0)$를 계산했으며, 간섭길이 (${\varepsilon}_{0}$), 침투깊이 (${\lambda}_{0}$), Ginzburg-Landau 상수 k등을 얻을 수 있었으며, 시료의 flux pinning 효과도 확인할 수 있었다.
[ $Ti_{0.96}Co_{0.02}Fe_{0.02}O_2$ ]의 자기적 특성을 알아보기 위해 온도와 Ti-getter를 변화시켜 XRD(X-ray Diffraction)와 VSM(Vibrating Sample Magnetometer)을 이용하여 실험하였다. 실험은 먼저 Host 물질로 $TiO_2$를 사용하고 여기에 두 가지 전이 금속인 Fe와 Co를 첨가하여 직접합성법(solid state reaction)으로 시료를 제작하였다. $Ti_{0.96}Co_{0.02}Fe_{0.02}O_2$의 결정학적 구조를 알기 위해 XRD 측정을 해 본 결과 tetragonal구조의 순수 rutile 상을 보였다. 또한 온도에 무관하게 Ti-getter를 넣은 시료는 Fe 2차상이 동일하게 나왔으며 , Ti-getter를 넣지 않은 시료는 $Fe_2TiO_5$가 검출 되었다. 그리고 VSM(Vibrating Sample Magnetometer)을 이용하여 자기적 특성을 측정하였다. 상온에서 자기이력곡선(M-H)는 강자성을 보이며, 0.8T에서 CoFe 원자당 자기 모멘트는 약 $1.3{\mu}_B/CoFe$가 측정 되었다. 그러나 Ti-getter를 넣지 않고 실험한 시료에서는 약 $0.02{\mu}_B/CoFe$가 측정 되었다.
플라즈마 이온주입 장치를 이용하여 $\alpha$-Fe foil에 질소 이온을 주입하여 질화철 결정상을 만들었으며, 이때 질소 이온 주입시간을 15분(FEN15)과 30분 (Fe30)으로 처리되었다. 오제 전자 분광법(Auger electron spectroscopy : AES)을 이용하여 측정한 주입된 질소 이온의 깊이는 사편 FeN15와 FeN30에서 각각 12000$\AA$과 40000$\AA$으로 나타난다. 진동 시편 자력계(vibrating sample magnetometer : VSM)측정결과 as-implanted 각각의 시편은 포화자화 값이 순수한 $\alpha$-Fe foil 보다 증가되었으며, 이는 $\alpha$'-Fe8N 또는 $\alpha$'-Fe16N2의 결정구조가 그원인으로 판단된다. 따라서 본 연구는 플라즈마 이온주입 방법으로 제작된 질화철에서 부분적인 $\alpha$'또는 $\alpha$'의 졀정구조 형성 가능성을 확인할 수 있었다.
This thesis deal with ferroelectric and ferrimagnetic materials, PZT/Ferrite ceramics. We conducted test of magnetical and electrical measurement. From this measurement, We obtained tunability and we can control characteristic impedance($Z_0$) from permeability($\mu$) and dielectric constant($\varepsilon$) for impedance matching in transmission line.
This thesis deal with ferroelectric and ferrimagnetic materials, PZT/Ferrite ceramics. We conducted test of magnetical and electrical measurement. From this measurement, We obtained tunability and we can control characteristic impedance(Z$_{0}$) from permeability($\mu$) and dielectric constant($\varepsilon$) for impedance matching in transmission line.e.
The temperature dependent saturation magnetization curve of amorphous Fe67 Co18B14Si1, alloy was measured using a SQUID magnetometer and vibrating sample magnetometer from 5 K up to 800 K. Inelastic neutron neutron scattering measurements also have been used to study the long wavelength spin dynamics of this high Tc amorphous ferromagnetic alloy. The magnon dispersion curve exhibit the conventional quadratic relationship E = D (T) q2 + $\Delta$, typical of an iso=obtained from a low temperature magnetization curve, which was consistent with the value obtained from the analysis oif inelastic neutron scattering data after consideration of its temperature dependence.
졸-겔법으로 보자력 제어에 뛰어난 첨가제인 Co와 Ti을 첨가한 Ba-ferrite 미립자를 합성하였다. 졸-겔 반응시, 반응 시간이 90분에서 120분 이내에서 온도, pH 및 점도의 변화가 없고, aging 시간에 따라 점도가 안정한 상태치 졸을 얻을 수 있었다. 이 졸을 건조 및 열처리 후, Differential Thermal Analysis(DTA)와 X-Ray Diffractometer(XRD)를 통해 Ba-ferrite 상이 약 $700^{\circ}C$부터 생성됨을 확인하였으며, 열처리 온도 증가에 의해 결정성이 좋아짐을 볼 수 있었다. Scanning Election Microscopy(SEM)로 표면형상을 관찰한 결과 열처리 온도가 증가함에 따라 입자크기가 증가하였으며, 비교적 균질한 입도 분포의 미립자를 얻을 수 있었다. 또한, Vibrating Sample Magnetometer(VSM)로 Co와 Ti의 첨가량에 따른 자기적 특성을 관찰하였으며, 포화자화(M$_{s}$ )값은 첨가량에 관계없이 변화가 없었으나, 보자력(H$_{c}$)값은 첨가량에 따라 크게 변화하였다.
Y-type 바리움 페라이트 $Ba_2Co_2Fe_{12}O_{22}$를 고상반응법으로 제조하고 금속이온몰비($Fe^{3+}:\;Ba^{2+}:\;Co^{2+}$)와 열처리 온도가 자기적 성 질과 미세구조에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 상분석과 미세구조는 각각 XRD(X-ray diffractometer)와 FESEM(field effect scanning electron microscope)을 이용하여 조사하였으며 분말의 자기적 성질은 VSM(vibrating sample magnetometer)을 이용하여 조사하였다. 금속이온몰비($Fe^{3+}:\;Ba^{2+}:\;Co^{2+}$)가 6 : 1 : 1인 조성의 분말을 $1050\;{^{\circ}C}$에서 열처리하였을 때 단일 상이 합성되었으며 8 : 1 : 1인 조성의 분말을 $1200\;{^{\circ}C}$에서 열처리하였을 때 가장 높은 포화자화값(39.1 emu/g)을 나타내었다.
Single phase garmet Y3-xBixFe5O12(x=0.0, 0.25, 0.5, 0.75, 1.0)을 ethylene glycol을 용매로 하여 sol-gel 법으로 합성후 x-ray diffraction, Mossbauer 분광기, vibrating sample magnetometer (VSM)를 이용하여 결정학적 및 자기적 특성을 연구하였다. Y과 Fe의 수화 반응을 통하여 얻은 Y3Fe5O12의 x-ray 회절 분석 결과는 결정구조가 cubic임을 알 수 있었고 Y에 Bi를 치환한 경우 또한 cubic 구조이었으며 Bi의 치환 량이 증가할수록 격자 상수가 선형적으로 증가함을 알수 있었다. Bi를 첨가한 Y3-xBixFe5O12 (x=0.0, 0.25, 0.5, 0.75, 1.0)의 단일상의 garnet이 형성되기 시작하는 온도는 80$0^{\circ}C$이고 secound phase (BiFeO3)가 생성되기 시작하는 온도는 x=0.75는 100$0^{\circ}C$이며 x-1.0은 95$0^{\circ}C$였다. Mossbauer 분광 실험과 VSM측정 결과 Birk 치환 될수록 포화 자화 값과 coercivity값이 감소하는 경향을 보였으며 Curic 온도는 Bi의 치환 양이 증가할수록 약간 증가하는 경향을 보임을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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