• Title/Summary/Keyword: magnetic domain wall

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고자속밀도와 저손실 특성을 갖는 중주파수대 철심재료 개발 및 응용 (Development of Core Material with High Magnetic Induction and Low Iron Loss for Middle-Frequency Applications)

  • 조성수;한상옥
    • 전기학회논문지P
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    • 제58권2호
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    • pp.190-195
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    • 2009
  • Thin-gauged 3% silicon steel sheets having a highly grain-oriented texture have been developed as a core material for applications of middle-frequency (400 Hz ${\sim}$ 10 kHz) devices. The newly developed sheets with a tension coating showed an excellent reduction in iron loss at 400 Hz (iron loss at 1.0 T and 400 Hz = 4.677 W/kg, iron loss at 1.5 T and 400 Hz = 9.742 W/kg) due to high magnetic induction, $B_{10}$(measured induction at 1000 A/m), of over 1.9 T. In cases of frequencies below 400 Hz, magnetic induction, $B_{10}$, of the sample plays a major role to reduce its iron loss as excitation induction increases, whereas, in case of frequency of 1 kHz, thickness dependence becomes dominant due to a lower iron loss at relatively thinner sample. The sheets with a high magnetic induction, therefore, are favorable for high excitation induction (over 1.0 T) and low excitation frequency (below 400 Hz) applications, whereas the sheets that can reduce eddy current loss by reducing thickness or domain wall width are advantageous for low excitation induction (below 1.0 T) and high excitation frequency (around 1 kHz) applications.

Fe-Al 합금의 제진특성에 미치는 열처리의 영향 (Effects of Heat Treatment on Damping Characteristics of Fe-Al Alloys)

  • 이진형;김기주;김동관;이규환;신명철
    • 분석과학
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    • 제9권3호
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    • pp.302-309
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    • 1996
  • Fe-5.7%Al-1.1%Cr-0.5%Si 및 여기에 0.12wt.%C가 함유된 합금의 최종 열처리를 $800^{\circ}C$에서 가열 후 수냉 또는 노냉함으로써 냉각방법에 의한 제진특성의 변화를 조사한 결과, 수냉은 이 합금의 제진특성을 현저히 악화시켰다. 그 원인을 미세조직 및 우선방위 특성과 관련시켜 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 열처리 후의 냉각방법에 의해 결정립 크기 및 잔류응력은 거의 무시할 정도로 변화가 없었으며, 이로부터 이들은 제진특성과 직접적인 상관이 없다고 판단되었다. 그러나 이 합금의 집합조직 형성은 수냉의 경우(200) 및 노냉의 경우(110)가 우세하게 형성되어, 이 현상을 이 합금의 자화용이축 <100>과 관련시켜 수냉시의 제진특성 악화를 해석할 수가 있었다. 즉 수냉에 의해 $180^{\circ}$ 자구벽이 $90^{\circ}$ 자구벽에 비해 많이 형성되어 제진에 결정적 역할을 하는 $90^{\circ}$ 자구벽이 적어져 그 제진특성이 악화된 것이다.

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Magnetisation reversal dynamics in epitaxial Fe/GaAs(001) and Fe/InAs(001) thin films

  • Lee, W. Y.;K. H. Shin;Kim, H. J.
    • 한국자기학회:학술대회 개요집
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    • 한국자기학회 2000년도 International Symposium on Magnetics The 2000 Fall Conference
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    • pp.230-238
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    • 2000
  • 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 ∝ H$\^$${\alpha}$/ with ${\alpha}$=0.03∼0.05 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$\sub$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 $\mu\textrm{m}$). 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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Temperature dependence of exchange bias in Co/Ni anti-dot arrays

  • Seo, M.S.;Deshpande, N.G.;Lee, S.J.;Lee, Y.P.;Rhee, J.Y.;Kim, K.W.
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.436-436
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    • 2011
  • Recently, spintronic devices with submicron structures are widely investigated to take advantage of their unique micromagnetic properties. In this work, we study the temperature dependence of exchange bias in bilayer anti-dot arrays made by depositing Co (40 nm)/Ni (5 nm) ferromagnetic bilayer on Si substrate to form anti-dot arrays with a diameter $1{\mu}m$. The anti-dot patterning was done only for the upper Co layer, while the Ni underlayer was kept unperforated. The temperature dependences of magnetoresistance (MR) and exchange bias were studied along magnetic easy and hard axes. The in-plane MR measurements were performed using a physical-property measurement system (PPMS ; Quantum Design Inc.) at various temperatures. The standard in-line four-point probe configuration was used for the electrical contacts. As temperature was varied, the MR data were obtained in which in-plane field (H=3 kOe) was applied in the directions along the hard and the easy axes with respect to the lattice plane. The temperature dependences of magnetic anisotropy and exchange bias were also studied along the magnetic easy and hard axes. As temperature decreases, the single peak splits into two peaks. While no exchange bias was observed along the magnetic easy axis, the exchange bias field steadily increased with decreasing temperature along the magnetic hard axis. These results were interpreted in connection with the magnetic anisotropy and the effect of the anti-dots in pinning domain wall motion along the respective direction.

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극박방향성 규소강판 권자심 제작에 따른 응력과 열처리효과 (Annealing Effect and Stress for Ultra-Thin 3%Si-Fe Strip Wound Cores)

  • 김영학
    • 한국자기학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.185-191
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    • 1998
  • 본 연구는 극박 35Si-Fe 방향성 규소강판을 권자심으로 사용하는 것을 목적으로 권자심의 곡률반경과 두께에 따른 탄성 및 소성변형솨 같은 변형 상태를 조사하였으며, 응력제거 열처리 온도에 따른 권자심의 응력의 완화와 자기특성의 변화를 자구구조와 관련지어 검토하였다. 시료의 두께와 곡률반경에 대해 소성변형의 경계가 간단한 식으로 얻어졌고, 실험치와 비교한 결과 일치하엿다. 극박규소강판을 권자심으로 감은 직후에는 시료의 내표면에 도입된 응역에 의해 180$^{\circ}$자벽은 관찰되지 dkag고 메이지 패턴의 자구구조가 관찰되었다. 열처리 온도가 $600^{\circ}C$에서 응력이 완하되기 시작하며 자기특성도 회복하였고 권자심 내표면에 180$^{\circ}$ 자벽이 회복되었다. 그러나 90$0^{\circ}C$$\times$30 min의 열처리를 하여도 권자심의 B8는 스트립상의 값으로 회복되지만 탄성변형역에 존재하는 시료에서조차도 Hc는 회복되지 않았다. 이는 내표면에 잔류하는 메이즈 패턴의 자구에 의한 것으로 생각된다. 이 실험으로부터 극박 ?향성 규소 강판을 이용하여 권자심을 제작할 때 권자심에 국부적으로 도입되는 응력에 대한 대책이 매우 중요하다고 생각된다.

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비정질 Fe87Zr7B6 합금의 중성자 조사량에 따른 자기적 특성변화 (Neutron Irradiation Effects on the Magnetic Properties in Fe87Zr7B6 Amorphous Alloy)

  • 김경섭;김효철;유성초
    • 한국자기학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.12-16
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    • 2005
  • 본 연구에서는 비정질 시료 $Fe_{87}Zr_{7}B_{6}$ 에 중성자르 조사시킨 후 자기화의 온도의존성, X-ray 회절과 복소 투자율을 측정하여 중성자 조산 전, 후의 자기적 특성 변화를 보았으며, 다양한 중성자 조사량에 따른 복소 투자율과 자기이력곡선을 측정하여 측정하여 중성자 조사량에 따른 지구벽 운동과 자기화 회전을 보았다. 실험결과 중성자 조사에 의한 지구벽 운동은 감소하였으며, 자기화 회전은 증가 한 것을 볼 수 잇었다. 또한, 자기이완 주파수는 지구벽 운동의 경우 증가하였으며, 자기화 회전에 의한 이완 주파수는 감소하였다. 자기이력곡선의 결과 중성자 조사 후 포화 자기화 값이 감소하는 것을 볼 수 있었는데 이러한 실험 결과로부터 중성자 조사 후 생긴 결함에 의해 지구벽 운동은 억제되었으며, 자기화 회전부분은 증가 한 것을 알 수 있었다.

원심분무법 제조 분말로 제작된 Fe-79Ni-4Mo 소결코아의 자기특성 (Magnetic Properties of Sintered Fe-79Ni-4Mo Cores Made of Centrifugal Atomized Powders )

  • 김상원;양충진
    • 한국자기학회지
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    • 제6권6호
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    • pp.388-396
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    • 1996
  • 원심분무(centrifugal atomization)법 제조 분말로 제작된 Fe-79Ni-4Mo 소결코아의 자기특성을 조사하였다. 소결코아의 60 Hz, 10 Oe의 교류자기장에서 측정된 $H_{c}$$\mu_{a}$ 특성은 $1350^{\circ}C$, 2시간의 소결조건에서 최고를 나타내었으며, 원료분말의 입도가 증가할수록 약 0.2 Oe 이하 약한 자기장하에서 $H_{c}$, $\mu_{a}$ 특성은 양호하였다. 이는 소결체의 결정입경에 의존하는 자벽이동에 기인하였다. 얻어진 최고의 직류자기특성은 $H_{c}$$\mu_{max}$가 각각 0.085 Oe, 4000 이었고, 교류자기특성은 $\mu_{a}$가 11000 이었다. 한편, 이와같은 연자기 특성은 서로 다른 입도의 분말을 혼합함으로써 더욱 개선실 수 있었다. 본 연구에서 개발된 코아의 자기특성은 CT(current transformer)용 전류센서에서의 응용될 것으로 기대된다.

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크기가 다른 Sr-Ferrite 입자의 자화 역전과 자기 상호작용이 보자력에 미치는 영향 (Influences of Magnetization Reversal and Magnetic Interaction on Coercivity of Sr-Ferrite Particles with Different Sizes)

  • 김현수;정순영;김경민;권해웅
    • 한국자기학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.23-29
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    • 2017
  • 시료 크기별 자화 역전과 자기 상호작용이 보자력에 미치는 영향을 조사한 결과, 자구생성보다 자벽고착에 의한 자화 역전 현상이 지배적인 시료일수록 보자력과 각형비가 컸다. 이와 같은 현상은 자벽이 낟알 경계면이나 시료 내부에 존재하는 고착점에 강하게 포획되기 때문인 것으로 판단된다. 한편 자기 상호작용을 분석한 결과, 시료의 크기에 무관하게 모든 시료는 쌍극자 상호작용이 지배적인 상호작용 기구이며, 쌍극자 상호작용이 강한 시료일수록 보자력이 작았다. 따라서 보자력은 자화 역전 현상, 자기 상호작용 기구와 세기에도 깊이 관련됨을 알 수 있다.

주파수 변화에 따른 다결정 $MgFe_{2}O_{4}$의 초기 투자율 특성 연구 (The study on the initial permeability of poly-crystalline $MgFe_{2}O_{4}$ With frequency)

  • 김성재;정명득;백종규
    • 한국자기학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.94-99
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    • 1994
  • 다결정 Mg-ferrite에 있어서 초기 복소 투자율과 소결체내 기공율과의 관계에 대한 연구 논문으로서, $MgFe_{2}O_{4}$의 초기 투자율의 주파수 특성에 있어서 입경이 큰 소결체를 제외 하고 Snoek 이론이 잘 적용되었다. 50-80[MHz] 주파수 범위내에서 자구 회전에 따른 초기 투자율의 실수부, $\mu$'이 1이되는 주파수가 관찰되었다. 다결정 Mg-ferrite에 있어서 초기복소 투자율과 소 결체내 기공율과의 관계부터 이방성 자기장이 주 성분일 것으로 사료되는 미지의 내부 자기장을 계 산한 결과 약 100[Oe]로서 조사되었으며, 이는 단결정 $MgFe_{2}O_{4}$ 시편으로부터 보고되고 있는 이방성 자기장의 약 1/2로 나타났다. 이러한 차이는 소결체 시편내 포함되어 있는 자벽의 영향 에 주로 기인함을 알 수 있다.

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Magnetization Reversal of Exchange-biased Bilayers and Trilayers Probed using Front and Back LT-MOKE

  • Kim, Ki-Yeon;Kim, Ji-Wan;Choi, Hyeok-Cheol;You, Chun-Yeol;Shin, Sung-Chul;Lee, Jeong-Soo
    • Journal of Magnetics
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    • 제14권1호
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    • pp.36-41
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    • 2009
  • Magneto-optical Kerr effect (MOKE) magnetometry was used to investigate magnetization reversal dynamics in 30-nm NiFe/15-nm FeMn, 15-nm FeMn/30-nm CoFe bilayers, and 30-nm NiFe/(2,10)-nm FeMn/30-nm CoFe trilayers. The in-plane magnetization components of each ferromagnetic layer, both parallel and perpendicular to the applied field, were separately determined by measuring the longitudinal and transverse MOKE hysteresis loops from both the front and back sides of the film for an oblique incident s-polarized beam. The magnetization of the FeMn/CoFe bilayer was reversed abruptly and symmetrically through nucleation and domain wall propagation, while that of the NiFe/FeMn bilayer was reversed asymmetrically with a dominant rotation. In the NiFe/FeMn/CoFe trilayers, the magnetic reversal of the two ferromagnetic layers proceeded via nucleation and domain wall propagation for 2-nm FeMn, but via asymmetric rotation for 10-nm FeMn. The exchange-biased ferromagnetic layers showed the magnetization reversal along the same path in the film plane for the decreasing and increasing field branches from transverse MOKE hysteresis loops, which can be qualitatively explained by the theoretical model of the exchange-biased ferromagnetic/antiferromagnetic systems.