• 제목/요약/키워드: magnetic domain refinement

검색결과 8건 처리시간 0.028초

레이저 스크라이빙에 있어서 레이저의 펄스폭에 따른 규소강판의 코어손실 개선 연구 (Study on the Core Loss Improvement of SiFe Plate in Relation with Laser Pulse Width in the Laser Scribing)

  • 안승준;박철근;안성준
    • 한국자기학회지
    • /
    • 제15권6호
    • /
    • pp.320-324
    • /
    • 2005
  • [ $3\%$ ] 규소강판에 대한 코어손실 특성은 규소장판에 포함된 실리콘 함유량, 불순물의 농도, 투자율, 자구의 구조 등에 의존한다. 자구 미세화는 고 투자율을 갖는 규소강판의 코어손실을 감소시키는 좋은 방법이다. 본 연구에서는 펄스형 Nd : YAG 레이저를 규소강판에 조사함으로써 규소강판의 자구를 미세화 하여 코어손실을 최소화 할 수 있는 최적조건을 분석하였다. 조사된 레이저빔의 spot 크기는 $100{\mu}m$, 펄스 당 에너지는 10${\~}$35mJ, 스크라이빙 줄 간격은 5mm로 결정하였으며 펄스폭이 30ns인 Nd:YAG 레이저를 사용하여 규소강판의 코어손실을 최대 $17\%$까지 개선하였다.

고효율 변압기용 레이저자구 전기강판 개발 (Development of Electrical Steel by Laser Magnetic Domain Refinement for Applying to Transformers of High Energy Efficiency)

  • 권오열;차상윤;김지현;하경호;김재관
    • 대한전기학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
    • /
    • pp.625-626
    • /
    • 2008
  • The magnetic domain-refining techniques such as ball scratching, laser irradiation and plasma have been developed to reduce the domain wall spacing and thus iron losses in Fe-3%Si grain-oriented silicon steels. In view point of magnetic properties, it was supposed that the locally residual stresses change the magnetoelastic energy of the material and thus the spacing between $180^{\circ}$ domain walls decreases in order to reduce the magnetostatic energy. The effect of laser irradiation on iron loss and magnetostriction reduction for Fe-3%Si grain-oriented steel were investigated. Since the local tensile stresses were induced at the surface of Fe-3%Si steel by the laser irradiation, the minimum iron loss caused by reducing eddy current loss was obtained in spiete of the decrease of permeability by hindering eddy current loss was obtained in spite of the decrease of permeability by hindering the domain wall movement around the induced stress field. Furthermore, the laser treated 3%Si steel has lower magnetostriction as compared to non laser-treated steel and is less sensitive to applying pre-stresses due to the volume reduction of $90^{\circ}$ domain in materials.

  • PDF

Microstructure and Magnetic Properties of Nanocomposite Sm2Fe15Ga2Cx/α-Fe Permanent Magnets

  • Cheng, Zhao-hua
    • Journal of Magnetics
    • /
    • 제8권1호
    • /
    • pp.18-23
    • /
    • 2003
  • In our previous work, microstructure and magnetic properties of two-phase exchange-coupled $Sm_2Fe_{15}Ga_2C_{x}$/$\alpha$-Fe nanocomposites have been investigated by means of x-ray diffraction, transmission electron microscopy and magnetization measurement. It was found the exchange coupling between the magnetically hard phase $Sm_2Fe_{15}Ga_2C_{x}$ and the magnetically soft one ${\alpha}$-Fe results in an enhancement of the remanence. The sizes of crystallites of both phases are, however much larger than the Block domain-wall width of the magnetically hard phase. This microstructure gives rise to a concave demagnetization curve and consequently reduces the maximum energy Product. In order to improve their magnetic properties, a few Percent of Zr, which may be effective to refine the microstructure through rapid quenching, was introduced into the nanocomposites. The addition of Zr was found to improve the magnetic properties significantly, Under optimum heat-treatment conditions, the remanence, coercivity and maximum energy Product increase from 0.65 T, 0.48 T and 50 kJ/$m^{3}$ for the Zr-free sample to 0.72 T, 0.77 T and 71.6 kJ/$m^{3}$ for the 1 at.% Zr-containing one, respectively, The improvements of magnetic properties are due to the refinement of microstructure by the addition of Zr.

고 비정질 형성능을 가진 FeBSiNb 합금 리본의 자기적 특성 (The Magnetic Properties of FeBSiNb Alloy Ribbons with High Glass forming Ability)

  • 노태환;김구현
    • 한국자기학회지
    • /
    • 제12권4호
    • /
    • pp.154-159
    • /
    • 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.

$Fe_{78}Si_9B_{13}$ 비정질 합금의 초크 코어 특성에 미치는 열처리 효과 (Effects of Heat Treatment on Choke Core Properties in $Fe_{78}Si_9B_{13}$ Amorphous Alloys)

  • 노태환;장완희
    • 한국자기학회지
    • /
    • 제10권5호
    • /
    • pp.191-195
    • /
    • 2000
  • Fe$_{78}$Si$_{9}$B$_{13}$ 비정질 합금을 스위칭 전원의 평활용 쵸크 코어로 사용하기 위한 최적 열처리 조건을 조사하였다. 코어의 모양은 자기경로 상에 공극을 넣지 않는 무공극형으로 하였으며, 보다 효과적으로 쵸크 코어 특성을 얻기 위해 산화 분위기 중에서 열처리하였다. 이 합금에서 가장 양호한 쵸크 코어 특성은 44$0^{\circ}C$, 2시간의 열처리에 의하여 얻어졌으며, 그 때의 실효투자율은 180 정도로서 수 MHz의 높은 주파수 영역에 이르기까지 그 크기가 일정하게 유지되었다. 또 12A가지의 직류 바이어스 전류 또는 8,000 A/m의 직류 바이어스 자장을 가하여도 실효투자율의 저하가 나타나지 않는 우수한 직류중첩 특성을 나타내었다. 그리고 교류 자심 손실도 종래의 쵸크 코어에 비해 상당히 낮은 것으로 나타났다. 이와 같은 열처리 조건하에서 비정질상은 미세한 $\alpha$-Fe 결정상의 석출 입자를 포함하는 혼합상으로 변태하는데 , 상기의 쵸크코어 특성은 주로 이들 미세 결정 입자에 의해 효과적으로 자벽 이동이 억제되고 자구가 미세화 되는 것에 기인하는 것으로 생각되었다.

  • PDF

$Fe_{87}Zr_{7}B_{5}Ag_{1}$ 비정질합금의 연자기 특성 (The Magnetic Properties of $Fe_{87}Zr_{7}B_{5}Ag_{1}$(at.%) Amorphous Alloy)

  • 김병걸;송재성;김현식;오영우
    • 한국자기학회지
    • /
    • 제5권1호
    • /
    • pp.8-14
    • /
    • 1995
  • $Fe_{87}Zr_{7}B_{6}$(at.%)조성의 합금에 Fe에 대해 비고용원소인 Ag를 B와 1.0at.% 치환한 $Fe_{87}Zr_{7}B_{5}Ag_{1}$(at.%) 조성의 비정질리본을 액체급냉법으로 제조하여, 연자 기특성을 조사하였다. 급냉응고된 비정질리본의 연자기특성을 향상시키기 위하여 $300~600^{\circ}C$에서 $50^{\circ}C$ 간격으로 열처리한 후, 비정질리본의 연자기특성 및 미세조직의 변화를 조사하였다. 열처리방 법은 진공분위기에서 무자장중 열처리하여 상온까지 노냉했다. $Fe_{87}Zr_{7}B_{5}Ag_{1}$ 비 정질리본을 $400^{\circ}C$에서 1시간 등온열처리하였 때, 보자력$(H_{c})$ 15 mOe, 초투자율$(\mu_{i})$ 288,000(1kHz, 2mOe) 그리고 철손$(W_{c})$ 50 W/kg(100kHz, 1,000G)이라는 Co계 비정질합금에 필적할 수 있는 대단히 우수한 연자성재료가 개발되었다. 이와 같은 우수한 연자기특성은 Fe 와 비고용원소인 Ag 를 소량 첨가함에 따라 열처리에 의해 2~3 nm 크기의 미세한 Fe-rich cluster 형성에 따른 전기저항의 증가, 자왜의 감소 그리고 자구(domain) 크기의 감소에 기인한다고 생각된다.

  • PDF

Effect of ECR-Ion Milling on Exchange Biasing in NiO/NiFe Bilayers

  • D.G. Hwang;Lee, S. S.;Lee, K. H.;Lee, K. B.;Park, D. H.;Lee, H. S.
    • Journal of Magnetics
    • /
    • 제5권1호
    • /
    • pp.23-25
    • /
    • 2000
  • We have investigated the effects of Ar and$O_2$-ion milling on the exchange coupling field ($H_{ex}$) and coercive field ($H_c$) at the interfaces between substrates and NiO/NiFe films, to understand the exchange biasing mechanism. The $O_2$-ion milling was successfully performed by means of the electron cyclotron resonance (ECR) process. We found that the local roughness gradient of the NiO surface increased by $O_2$-ion milling. The ratio of $H_{ex}/H_c$ increased from 0.87 to 1.77, whereas $H_c$ decreased by almost a half as a results of the ion milling. The decrease in $H_c$could be interpreted as due to the refinement of magnetic domain size, which arose from the increase of the local roughness gradient of the NiO surface. The decrease in low $H_c$, and increase in $H_{ex}$ in NiO spin valves by ECR-ion milling are in the right direction far use in magnetoresistance (MR) heads.

  • PDF

A study of the Electron Beam Irradiator for Core-loss reduction of Grain-oriented silicon Steel

  • Kim Min;Yoon Jeong-Phil;Lee Gi-Je;Cha In-Su;Cho Sung-Oh;Lee Byeong-Cheol;Jeong Young-Uk;Yoo Jae-Gwon;Lee Jong-Min
    • 전력전자학회:학술대회논문집
    • /
    • 전력전자학회 2001년도 Proceedings ICPE 01 2001 International Conference on Power Electronics
    • /
    • pp.93-97
    • /
    • 2001
  • A new compact, low-energy electron beam irradiator has been developed. The core-loss of silicon steels can be reduced by magnetic-domain refinement method. The irradiator was developed for the application of core-loss reduction using the method. The beam energy of the irradiator can be varied from 35 to 80 keV and the maximum current is 3mA. The irradiation area is designed to be $30\times30mm2$ now and will be upgraded to $30\times150mm2$ using a scanning magnet and scanning cone. The electron beam generated from 3 mm diameter LaB6 is extracted to the air for the irradiation of the silicon steels in the air. A special irradiation port was developed for this low-energy irradiator. A havar foil with $4.08{\mu}m$ thickness were used for the window and a cold air-cooling system keeps the foil structure by removing heat at the window. The irradiator system and its operation characteristics will be discussed.

  • PDF