• Journal of Magnetics
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• 제16권1호
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• pp.27-30
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• 2011

Nano-sized manganese ferrite powders and films, $MnFe_2O_4$, were fabricated by the sol-gel method, and the effects of annealing temperature on the crystallographic and magnetic properties were studied by using X-ray diffractometry, field emission scanning electron microscopy, M$\"{o}$ssbauer spectroscopy, and vibrating sample magnetometry. X-ray diffraction spectroscopy of powder samples annealed above 523 K indicated the presence of spinel structure, and the film samples annealed above 773 K also had spinel structure. The particle size increased with the annealing temperature. For the powder samples, the Mossbauer spectra annealed above 573 K could be fitted as the superposition of two Zeeman sextets due to the tetrahedral and octahedral sites of $Fe^{3+}$ ions. Using the M$\"{o}$ssbauer subspectrum area ratio the cation distribution could be written as ($Mn_{0.52}Fe_{0.48}$) $[Mn_{0.48}Fe_{1.52}]$ $O_4$. However the spectrum annealed at 523 K only showed as a doublet due to a superparamagnetic phase. As the annealing temperature was increased, the saturation magnetization and the corecivity of the powder samples increased, as did the coercivity of film samples.

• Progress in Superconductivity
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• 제2권2호
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• pp.76-80
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• 2001

We have fabricated YBa$_2$Cu$_3$$O_{7-x}$ (YBCO) ramp-edge Josephson junctions by modifying ramp edges of the base electrodes without depositing any artificial barrier layer. YBa$_2$Cu$_3$O/7-x//SrTiO$_3$ (YBCO/STO) films were deposited on SrTiO$_3$(100) by on-axis KrF laser deposition. After patterning the bottom YBCO/STO layer, the ramp edge was cleaned by ion-beam and then reacted with deionized water under various conditions prior to the deposition of counter-electrode layers. The top YBCO/STO layer was deposited and patterned by photolithography and ion milling. We measured current-voltage (I-V) characteristics, magnetic field modulation of the critical current at 77 K. Some showed resistively shunted junction (RSJ)-type I-V characteristics, while others exhibited flux-flow behaviors, depending on the dipping time of the ramp edge in deionized water. Junctions fabricated using optimized conditions showed fairly uniform distribution of junction parameters such as I$_{c}$R$_{n}$ values, which were about 0.16 mV at 77 K with 1$\sigma$~ 24%. We made a dc SQUID with the same deionized water treated junctions, and it showed the sinusoidal modulation under applied magnetic field at 77 K. 77 K.

• 한국자기학회지
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• 제15권4호
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• pp.226-230
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• 2005

본 연구에서는 스핀밸브 구조에서 하지층으로 많이 사용되고 있는 Ta 층에 질소를 첨가하여 질소량에 따른 자기적 특성과 열처리 결과를 비교 검토하였다. 또한 하지층에 질소를 첨가하여 확산 방지막으로서 역할과 기판과 하지층과의 접착력을 측정하여 비교하였다. 사용된 스핀밸브는 Si($SiO_2$)/Ta(TaN)/NiFe/CoFe/Cu/CoFe/FeMn/Ta 구조이다. Ta 박막에 비해 TaN 박막의 질소량이 증가할수록 증착률은 감소하였고, 비저항과 표면 거칠기는 증가하였다. 고온에서 열처리 후 측정한 XRD 결과를 보면 Si/Ta 박막에서는 규소화합물이 생성된 반면 Si/TaN 박막에서는 규소화합물을 발견할 수 없었다. 자기저항비(MR)와 교환결합자장($H_{ex}$)은 질소량이 4.0 sccm 이상에서는 감소하였다. 열처리 결과 자기저항비는 하지층이 Ta인 시편과 질소량이 4.0 sccm까지 혼합된 TaN 시편은 $200^{\circ}C$까지는 약 $0.5\%$ 정도 증가하다가 감소하였다. 기판과 하지층과의 접착력을 측정한 결과 Ta 박막보다 질소량이 8.0 sccm인 TaN 박막인 경우 약 2배 강한 접착력을 보였다. 본 연구 결과에 의하면 하지층 증착 시 아르곤 가스에 3.0 sccm 정도의 질소 가스를 혼합하여 사용하면 자기적 특성에 크게 영향을 주지 않으면서 확산 방지막, 접착력 향상등의 이점을 얻을 수 있으리라 사료된다.

• 한국자기학회지
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• 제15권2호
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• pp.67-75
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• 2005

경량 전파흡수체 구현 방안의 하나로 저밀도(약 0.2g/cc) 중공미세구 표면에 수 ${\cal}um$ 두께의 Co 피막을 무전해 도금에 의해 코팅하고, 고주파 전자기 특성 및 전파흡수특성을 조사하였다. Co 도금은 활성화 처리와 도금공정 2단계 과정을 거쳐 시행되었다. 도금공정의 반복에 의해 두께 $2{\~}3\mu$m의 균일한 Co 피막을 얻을 수 있었다. 이 분말을 실리콘 고무와 혼합하여 복합체를 제조하고, 고주파 전자기 물성 및 전파흡수특성을 회로망 분석기로 측정하였다. Co 피막의 강자성 특성 및 전도 특성에 의해 높은 자기손실 및 유전상수를 얻을 수 있었다. 이와 같은 전자기적 특성에 의해 GHz 대역에서 우수한 전파흡수특성(두께 2.0$\~$2.5mm, 전파흡수능 20dB 이상)이 확인되었다. 특히 Co 도금 중공미세구의 밀도(0.84 g/cc)는 페라이트(5.0 g/cc)에 비해 약 1/6에 불과하기 때문에 경량 전파흡수체로서 응용가치가 매우 높음을 제시할 수 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제19권6호
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• pp.197-202
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• 2009

코닝유리(Corning glass) 기판 위에 이온빔 증착법으로 제작한 버퍼(Ta)/코네틱(Conetic; NiFeCuMo) 박막에 대해 버퍼층에 의존하는 결정성장과 열처리 효과를 조사하였다. 또한 코네틱층을 증착할 때에 인가한 자기장 방향으로 용이축과 곤란축의 자기저항 곡선으로부터 얻은 보자력과 포화자기장값을 버퍼층 유무에 따라 서로 비교하였다. Ta 박막의 두께가 5 nm이고 코네틱 박막의 두께가 50 nm일 때에 보자력은 0.12 Oe으로 작았으며, MH 히스테리시스 곡선에서 얻은 자화율($\chi$)은 1.2 ${\times}\;10^4$으로 우수한 연자성의 특성을 가졌다. 저자기장에 민감한 거대자기저항 스핀밸브(GMR-SV; giant magneoresistance-spin valve)나 자기터널링접합(MTJ; megnetic tunnel junction) 박막구조에서 자유층으로 연자성의 특성이 우수한 코네틱 박막을 사용할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.135-135
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• 2010

In Mn-Ge equilibrium phase diagram, many Mn-Ge intermetallic phases can be formed with difference structures and magnetic properties. The MnGe has the cubic structure and antiferromagnetic(AFM) with Neel temperature of 197 K. The calculation predicted that the $MnGe_2$ with $Al_2Cu$-type is hard to separate between the paramagnetic(PM) states and the AFM states because this compound displays PM and AFM configuration swith similar energy. Mn-doped Ge showed the FM with Currie temperature of 285 K for bulk samples and 116 K for thin films. In addition, the $Mn_5Ge_3$ compound has hexagonal structure and FM with Curie temperature around 296K. The $Mn_{11}Ge_8$ compound has the orthorhombic structure and Tc is low at 274 K and spin flopping transition is near to 140 K. While the bulk $Mn_3Ge_2$ exhibited tetragonal structure ($a=5.745{\AA}$;$c=13.89{\AA}$) with the FM near to 300K and AFM below 150K. However, amorphous $Mn_3Ge_2$ ($a-Mn_3Ge_2$) was reported to show spin glass behavior with spin-glass transition temperature (Tg) of 53 K. In addition, the transition of crystalline $Mn_3Ge_2$ shifts under high pressure. At the atmospheric pressure, $Mn_3Ge_2$ undergoes the magnetic phase transition from AFM to FM at 158 K. The pressure dependence of the phase transition in $Mn_3Ge_2$ has been determined up to 1 GPa. The transition was found to occur at 1 GPa and 155 K with dT/dP=-0.3K/0.1 GPa. Here report that Ferromagnetic $Mn_3Ge_2$ thin films were successfully grown on GaAs(001) and GaSb(001) substrates using molecular beam epitaxy. Our result revealed that the substrate facilitates to modify magnetic and electrical properties due to tensile/compressive strain effect. The spin-flopping transition around 145 K remained for samples grown on GaSb(001) while it completely disappeared for samples grown on GaAs(001). The antiferromagnetism below 145K changed to ferromagnetism and remained upto 327K. The saturation magnetization was found to be 1.32 and $0.23\;{\mu}B/Mn$ at 5 K for samples grown on GaAs(001) and GaSb(001), respectively.

• 한국재료학회지
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• 제4권8호
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• pp.952-957
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• 1994

RF & DC magnetron sputtering장치를 이용하여 Ar과 $Ar+N_{2}$혼합가스분위기에서 Fe/Co및 Fe-N/Co-N다층막을 각각 제조하였다. 제작된 다층막을 $100^{\circ}C$ ~ $500^{\circ}C$로 각각 1시간씩 열처리하였다. Fe막의 두께와 열처리 온도에 따른 Fe/Co다층막의 포화자화와 보자력을 측정하고, 투자율을 조사하였다. Fe/Co(70$\AA$/15$\AA$)다층막에서 포화자화는 1.8Oe이다. 보자력은 열처리 온도 $250^{\circ}C$까지는 일정한 값(1.8Oe)을 가지나. $250^{\circ}C$ ~ $300^{\circ}C$에서는 약간 증가하고, $300^{\circ}C$이상에서는 갑자기 증가한다. 질소 유량비($N_{2}/Ar+N_{2}$)가 4%인 조건에서 제작한 Fe-N/Co-N 다층박막의 보자력은 5Oe이고, 열처리 온도가 증가함에 따라 감소하다가 $250^{\circ}C$에서 최소값, 2Oe를 나타내고 그 이상의 온도에서 급격히 증가한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.216-216
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• 1999

The usage of a stationary plasma thruster (SPT) ion source, invented previously for space application in Russia, in experiments with surface modifications and film deposition systems is reported here. Plasma in the SPT is formed and accelerated in electric discharge taking place in the crossed axial electric and radial magnetic fields. Brief description of the construction of specific model of SPT used in the experiments is presented. With gas flow rate 39ml/min, ion current distributions at several distances from the source are obtained. These was equal to 1~3 mA/$\textrm{cm}^2$ within an ion beam ejection angle of $\pm$20$^{\circ}$with discharge voltage 160V for Ar as a working gas. Such an extremely high ion current density allows us to obtain the Ti metal films with deposition rate of $\AA$/sec by sputtering of Ti target. It is shown a possibility of using of reactive gases in SPT (O2 and N2) along with high purity inert gases used for cathode to prevent the latter contamination. It is shown the SPT can be operated at the discharge and accelerating boltages up to 600V. The results of presented experiments show high promises of the SPT in sputtering and surface modification systems for deposition of oxide thin films on Si or polymer substrates for semiconductor devices, optical coatings and metal corrosion barrier layers. Also, we have been tried to establish in application of the modeling expertise gained in electric and ionic propulsion to permit numerical simulation of additional processing systems. In this mechanism, it will be compared with conventional DC sputtering for film microstructure, chemical composition and crystallographic considerations.

• 한국재료학회지
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• 제8권3호
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• pp.195-199
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• 1998

R.F. Magnetron Sputtering 법으로 Co를 base로 MnSbPt 합금박막의 최적 열처리 조건은 $300^{\circ}C$-4시간 이었으나, 종래의 MnSbPt 합금박막의 경우와 같이 수직자화막은 얻을 수 없었다. 보자력은 Co의 두께가 $250\AA$에서 최대를 나타냈으나 약 500 Oe이하로 실용적 측면에서 불충분 하였다. 진공중에서 $300^{\circ}C$ 4시간 열처리한 합금박막의 경우, 700nm의 입사파장에서 약 $0.78^{\circ}$에 이르는 Kerr 회전각을 보이므로 고보자력을 지닌 수직자화막을 제조할 수 있다면 우수한 차세대 고밀도 자기 기록매체로서 유망하다.

• Progress in Superconductivity
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• 제3권2호
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• pp.135-139
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• 2002

We have fabricated high-quality c-axis-oriented $MgB_2$ thin films by using a pulsed laser deposition technique. The thin films grown on (1 1 0 2) $Al_2$$O_3$ substrates show an onset transition temperature of 39.2 K with a sharp transition width of ~0.15 K. X-ray diffraction patterns indicate a c-axis-oriented crystal structure perpendicular to the substrate surface. We observed high critical current densities ($J_{c}$) of ~ 16 $MA/\textrm{cm}^2$ at 15 K and under self-field, which is comparable to or exceeds those of cuprate high-temperature superconductors. The extrapolation $J_{c}$ at 5 K was estimated to be ~ 40 MA/$\textrm{cm}^2$, which is the highest record for $MgB_2$ compounds. At a magnetic field of 5 T, the $J_{c}$ of~ 0.1 $MA/\textrm{cm}^2$ was detected at 15 K, suggesting that this compound is very promising candidate for the practical applications at high temperature with lower power consumption. As a possible explanation for the high current-carving capability, the vortex-glass phase will be discussed.d.d.d.