• 제목/요약/키워드: bismuth-substituted yttrium iron garnet (Bi:YIG) film

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Annealing Temperature Dependence of Magnetic and Optic Properties of Bi:YIG Films Deposited with Aerosol Deposition Method

  • Shin, Kwang-Ho;Mizoguchi, Masahiko;Inoue, Mitsuteru
    • 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.

에어로졸성막법에 의해 제작된 Bi:YIG 막에 미치는 에어로졸유량의 영향 (Effect of Carrier Gas Flow Rate on Magnetic Properties of Bi:YIG Films Deposited with Aerosol Deposition Method)

  • 신광호
    • 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.

에어로졸성막법으로 성막한 Bi:YIG 막의 광학적/자기적특성에 미치는 에어로졸 입사각도의 영향 (Aerosol Incident Angle Dependence of Optical and Magnetic Properties of Bi:YIG Films Deposited with Aerosol Deposition Method)

  • 신광호
    • 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.