• Title/Summary/Keyword: magnetic domain wall

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Magnetisation Reversal Dynamics in Epitaxial Fe/GaAs(001) and Fe/InAs(001) Thin Films

  • Lee, W.Y;Shin, K.H;Kim, H.J;Bland, J.A.C.
    • Journal of Magnetics
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    • 제6권2호
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    • pp.47-52
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    • 2001
  • We present the magnetisation reversal dynamics of epitaxial Fe thin films grown on GaAs(001) and InAs(001) studied as a function of field sweep rate in the range 0.01-160 kOe/s using magneto-optic Kerr effect (MOKE). For 55 and 250 ${\AA}$ Fe/GaAs(001), we find that the hysteresis loop area A follows the scaling relation $A\propto H_{\alpha} \;with\; \alpha=0.03\sim0.05$ at low sweep rates and 0.33~0.40 at high sweep rates. For the 150${\AA}$ Fe/InAs(001) film, $\alpha$is found to be ~0.02 at low sweep rates and ~0.17 at high sweep rates. The differing values of $\alpha$ are attributed to a change of the magnetisation reversal process with increasing sweep rate. Domain wall motion dominates the magnetisation reversal at low sweep rates, but becomes less significant with increasing sweep rate. At high sweep rates, the variation of the dynamic coercivity $H_c{^*}$ is attributed to domain nucleation dominating the reversal process. The results of magnetic relaxation studies for easy-axis reversal are consistent with the sweeping of one or more walls through the entire probed region (~100$\mu m$). Domain images obtained by scanning Kerr microscopy during the easy cubic axis reversal process reveal large area domains separated by zigzag walls.

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Fe-5.7% Al 합금의 제진특성에 미치는 탄소의 거동 (The Behavior of Carbon on the Damping Characteristics of Fe-5.7% Al Alloy)

  • 이진형;이문종;이규환;신명철
    • 분석과학
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    • 제8권2호
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    • pp.195-203
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    • 1995
  • Fe-5.7% Al 합금에 탄소 및 미량 합금원소를 첨가하고 그 제진특성 변화를 결정립 크기 및 자기적 특성과 관련하여 관찰하였으며, 탄소의 거동을 XRD 및 EDS로 조사하였다. 이 합금은 강자성형 제진 양상을 나타냈고, 제3원소 첨가는 그 SDC를 악화시키며 특히 탄소는 현저하였다. 제진 특성은 결정립 크기와는 직접적인 상관관계가 없었고, 자기이력곡선 면적은 상관관계가 있었다. 탄소가 이 합금의 제진특성을 악화시키는 원인은 고용탄소에 의한 $90^{\circ}$ 자구벽의 고착이 주원인이었으며, 탄화물도 자구벽의 이동을 방해할 것이므로 제진특성에 악영향을 미치는 것으로 해석되었다.

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모양으로 유도된 자기 이방성을 가진 $Ni_{80}Fe_{20}/SiO_2$ 다층막의 자기적 성질 (Magnetic Properties of RF Diode Sputtered $Ni_{80}Fe_{20}/SiO_2$ Multilayers)

  • 윤의중;정명희
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권2호
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    • pp.1-6
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    • 2007
  • 본 연구에서는 모양으로 유도된 자기 이방성을 가진 $Ni_{80}Fe_{20}/SiO_2$ laminates 다층막의 자기적 성질을 조사 하였다. 다층막은 rf 다이오드 스퍼터링 시스템을 이용하여 개개의 $Ni_{80}Fe_{20}$SiO_2$ (at%) 합금 타겟들로부터 Si 또는 upilex 기판에 적층하였다. 여러 가지 개수(N)의 이중층으로 구성된 $Ni_{80}Fe_{20}/SiO_2$ laminates 가 적층되었다. 사진식각기술을 사용하여 타원형 어레이 패턴을 가진 $Ni_{80}Fe_{20}/SiO_2$ laminates 가 제작 되었다. 자기적 성질은 B-H 히스테리시스 그래프와 고주파 permeameter를 사용하여 상온에서 측정 되었다. 다층막에서 도메인 reversal 시 발견된 몇 개의 스텝들은 자성체 박막 사이에 존재하는 coupling 때문으로 사료된다. 내재하는 intrinsic 일축 자기 이방성 field는 N이 증가하면 증가한다. 전체 자기 이방성 field의 실험값은 계산된 값과 잘 일치 하였다. 본 연구에서는 소형의 타원형 어레이를 가진 다층막의 laminate 구조체를 이용하여 더 큰 일축 자기 이방성을 유도하고 그 결과 laminate의 동작 주파수를 극대화시키고자 하였다.

스퍼터링압력 및 온도 효과에 의한 $Co(2\AA)/Pd(13\AA)$ 다층박막의 자화반전 거동 (Sputering Pressure and Temperature Effects on Magnetization Reversal Behaviors of $Co(2\AA)/Pd(13\AA)$ Multilayers)

  • 김성봉;정순영
    • 한국자기학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.199-203
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    • 1996
  • Co/Pd 다층박막의 자화반전 거동을 조사하기 위하여, 먼저 시료를 자기장 소거법으로 탈자시킨 다음 초기자화 곡선과 minor loops 를 측정하였다. 또한 보자력 및 포화자화는 수직자화곡선으로부터 구하였으며, 수직자기이방성은 온도별로 측정한 수직 및 수평자화곡선의 면적차이를 이용하여 구하였다. 자화반저거동의 분석을 위하여 여러가지 정상적이고 반정량적인 방법을 측정결과에 적용하였다. 이들 결과로부터 본 실험에 사용된 시료의 자화반전의 지배적인 거동은 자벽의 pinning이며, 스퍼터링 압력이 증가할수록 보자력이 증가하는 경향은 Kronmuller 식 $H_{c}$ (T) .var. $r_{o}$ .center dot. $K_{u}$에 의해 설명될 수 있었다.다.다.

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Hall 이력곡선 분해에 의한 Co/Pd 다층박막에서의 Antiferromagnetism 및 Exchange Anisotropy 분석 (A Study on the Antiferromagnetism and Exchange Anisotropy for Co/Pd Multilayered Thin Films by the Analysis of the Hall Effect)

  • 정진덕;이행기;김상록;이성래
    • 한국자기학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.269-276
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    • 1993
  • Co/Pd 다층박막에서 두 sublayer의 층수비($n_{Co}/n_{Pd}$ = 1/4, 2/4, 3/4, 5/4), 기판온도 ($실온,\;100,\;150,\;200\;^{\circ}C$)를 달리하는 시료를 열진공 증착방법으로 제작하고 이에 대한 Hall 이력곡선을 측정하였다. 이때 나타나는 다야한 형태의 이력곡선을 Co와 Pd sublayer의 자화에 의한 transverse Hall effect 항과 magnetoresistivity 항이 중첩된 것으로 보고 이를 최적 fiting 방법으로 분해하였다. 이 결과 시료 전체의 계면 영역에 걸쳐 강자성과 반강자성인 두 자화상태가 공존하며 이들의 exchange anisotropy의 크기와 반강자성 물질에 의한 강자성 물질의 자벽 고착 효과에 따라 uniaxal 또는 unidirectional easy axis 형의 Hall 이력곡선을 형성하는 것으로 나타났다.

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Spectrum analysis of acoustic Barkhausen noise on neutron irradiated material

  • Sim Cheul-Muu;Park Seung-Sik;Park Duck-Gum;Lee Chang-Hee
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2000년도 학술발표대회 논문집 제19권 2호
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    • pp.231-234
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    • 2000
  • In relation to a non-destructive evaluation of irradiation damage of micro-structure of interstitial, void and dislocation, the changes in the hysteresis loop and Barkhausen noise amplitude and the harmonics frequency due to neutron irradiation were measured and evaluated. The Mn-Mo-Ni low alloy steel of reactor pressure vessel was irradiated to a neutron fluence of $2.3\times10^{19}n/cm^2$ $(E\ge1MeV)$ at $288^{\circ}C.$The saturation magnetization of neutron irradiated metal did not change. Neutron irradiation caused the coercivity to increase, whereas susceptibility to decrease. The amplitude of Barkhausen noise parameters associated with the domain wall motion were decreased by neutron irradiation. The spectrum of Barkhausen noise was analyzed with an applied frequency of 4Hz and 8Hz, and a sampling time of 50 $\mu$ sec and 20 $\mu$ sec. The harmonic frequency of Joule effect shows 4Hz, 8Hz, 12Hz and 16Hz reflected from an unirradiated specimen. On the contrary, the harmonic frequency disappeared for the irradiated specimen. Harmonic frequency of induced voltage of sinusoidal magnetic field And Spectrum of Barkhausen noise on material is determined.

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Pd/Co 다층박막의 구조 및 자기적 특성에 미치는 기판온도 및 열적안정성에 관한 연구 (Thermal Stability and the Effect of Substrate Temperature on the Structural and Magnetic Properties of Pd/Co Multilayer Films)

  • 허용철;김상록;이성래;김창수
    • 한국자기학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.298-304
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    • 1993
  • Pd/Co 다층박막을 동시열증착장치로 제작하여, 토오크 자력계, 홀 효과 측정장치 및 X-선 회절기를 이용하여 기판 온도, Pd하지층에 따른 구조적 자기적 및 열적 특성변화를 연구하였다. 기판 온도가 증가함에 따라 $150^{\circ}C$까지는 계면구조 및 각 층의 결정성이 향상되고, (111) 집합조직이 발달되었으며 따라서 계면자기이방성 및 수직자기 이방성에너지는 증가하였다. 그러나 보자력은 감소 하였는데 이는 입자의 성장으로 인한 자구벽 고착효과 감소에 기인된 것으로 보이며 Pd하지층이 두꺼 울 수록 다층박막의 입자크기는 컸다. $200^{\circ}C$ 이상에서는 계면에서 상호확산에 의하여 다층막의 구조의 열화는 촉진되었다. 열처리 초기에 주 피이크 강도의 변화는 컸으며 그 후부터는 작은 폭으로 감소하였다. 초기의 큰 강도 변화는 구조이완등의 현상에 기인된 것으로 추측되며 그 후는 확산에 의 해서이다. 다층박막의 상호확산에 필요한 활성화 에너지는 14.9 KCal/mole.K 였다.

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$Fe_{1-x}Co_x$계의 결정구조와 자기적인 성질 (The Crystallographic and Magnetic Properties of $Fe_{1-x}Co_x$System)

  • 김정기;한경훈;서정철
    • 한국자기학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.190-195
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    • 1999
  • 최대 출력 3.5kW인 고주파에 의한 알곤 플라즈마 분위기에서 제작한 Fe1-xCox(x=0.2와 0.4)계와 25$\mu\textrm{m}$의 철 박막의 자기적인 성질을 상온에서의 X선 회절과 진동시료자력계를 이용한 자기이력곡선 측정 방법을 사용하여 연구하였다. arc로에서 제작된 시룐느 삼단계 처리 가공하였다. 첫째는 수압기로 9,000N/$\textrm{cm}^2$의 압력을 가하여 알약 형태로 만들었다. 이 단계는 압연기로 눌러 얇은 sheet로 만들었다. 삼단계는 시료는 질소 가스 분위기에서 90$0^{\circ}C$로 열처리하였다. 일단계 시료의 X선 회절결과는 시료가 균질이며 각 시료는 철과 동일한 bcc 결정구조를 갖는 단일결저상(single crystal phase)임을 보였다. 철 박막은 43 Oe의 항자력과 인가자기장에 대한 자화, 즉 초기 기울기는 0.328 emu/gOe를 나타냈다. 이단계 시료에서는 Co량이 증가함에 따라 항자력과 포화자화값은 증가하였다. 반면 초기 기울기는 감소하였다. 이는 항자력의 증가로 인해서 계면이동이 억제되었음을 의미한다. 삼단계 시료에서 두 시료 모두 포화자화값은 증가하였다. 반면 이들 시료의 항자력은 감소하였다. 3단계 시료의 포화자화의 열처리로 인한 시료의 X선 회절강도 변화와 연관이 있어 보인다. 또한 몇 개의 자기 매개변수를 단순모형을 써서 계산하여 다른값과 비교하였다.

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$Fe_{0.8}Co_{0.18}(BN_{0.02}$의 열처리 및 소성변형에 의한 결정구조와 자기적 성질 (The Crystallographic and Magnetic Properties of $Fe_{0.8}Co_{0.18}(BN_{0.02}$ Synthesized by Heat Treatment and Plastic Deformation)

  • 김정기;한경훈;이상문;정재윤;김예니;신경호
    • 한국자기학회지
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    • 제10권5호
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    • pp.225-231
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    • 2000
  • F $e_{0.8}$ $Co_{0.18}$(BN)$_{0.02}$의 구조와 자기적성질은 최대출력 3.5 kW인 고주파에 의한 아르곤 플라즈마 분위기에서 제작되었고, 제작된 시료는 상온에서의 X선 회절과 진동시료자력계를 이용한 자기이력곡선 측정 방법에 의해서 조사하였다. 시료는 수압기로 9,000 N/$cm^3$기 압력을 가하여 알약형태 제작하여 열처리와 가공처리를 네단계로 수행하였다. 첫 번째 단계에 의해서 준비된 시료의 X선 회절결과는 결정구조는 균질이며 각 시료는 동일한 결정구조를 갖는 단일결정상(single crystal phase)이며. 최종 900 $^{\circ}C$ 열처리를 통해서 시료내부에 존재하는 잔류응력이 제거된다. 롤링율과 열처리온도를 증가함으로써, 포화자화와 잔류자화는 증가하고, 보자력은 감소하는 한다. 잔류자화는 열처리에 의한 효과보다는 롤링율 과 방향에 의해서 변화의 폭이 크다. 또한 보자력은 롤링율과 방향 뿐만 아니라 열처리온도에 의해서도 영향을 받는다. 이 결과로서 롤링과 열처리효과에 의해서 시료내부에 존재하는 개재물과 잔류음력이 제거되어 자벽이동이 용이해졌음을 의미하며, 또한 롤링에 의해서 동족원자쌍 생성되어 롤링방향에 평행한 국부 유도자화용이축이 생성되었음을 의미한다.다.다.

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Permalloy/Cu 다층막 자화반전의 미세 구조 (Fine Structure in Magnetization Reversal of Permalloy/Cu Multilayer)

  • 이긍원;염민수;장인우;변상진;이제형;박병기
    • 한국자기학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.179-183
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    • 2001
  • Glass/Ni$_{83}$Fe$_{17}$(2 nm)/[Cu(2 nm)Ni$_{83}$Fe$_{17}$(20 nm)]$_{50}$ 다층박막의 평면 홀 효과를 측정하였다. 평면 홀 효과에서 반복된 톱니모양의 홀 효과 신호가 관측되었다. 그 원인으로 갑작스러운 자벽의 이동이 홀 효과로 관측된 것이라는 가설을 세울 수 있다. 이러한 톱니모양의 평면 홀 효과는 모든 측정방향에서 관측되었다. 각 자성층의 전체 자화만이 자기저항을 결정하므로 자기저항의 특성곡선에서는 이러한 톱니모양에 해당하는 신호가 관측되지 않았다. 톱니모양의 근본 원인에 대한 연구는 더욱 수행되어야할 것이다.것이다.

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