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고주파 마그네트론 스퍼터법에 의해 제조된 Yttrium Iron Garnet 박막의 미세구조 및 자기적 특성 (Microstructure and Magnetic Characteristics of Yttrium Iron Garnet Thin Films Prepared by RF Magnetron Sputter)

  • 박명범;김병진;조남희
    • 한국세라믹학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.293-300
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    • 1999
  • 고주파 마그네트론 스퍼터법을 이용한 YIG(yttrium iron garnet)박막 제조시 기판유형, 기판온도, 스퍼터전력, 스퍼터가스 등의 증착변수와 증착후 열처리 조건이 YIG 박막의 결정성, 화학조성, 미세구조 그리고 자기적 특성에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 75$0^{\circ}C$ 이상의 온도에서 수행한 증착후 열처리에 의하여 비정질 박막이 결정화되었으며, 특히 GGG(gadolinium gallium garnet)기판 위에 제조된 박막은 강한 (111)우선배향성을 나타냈다. 박막조성은 스퍼터가스 내의 산소분율에 민감하게 영향을 받았으며, 산소분율이 20%인 스퍼터가스를 사용하여 제조된 박막은 Y2.88Fe3.84O12의 조성을 나타내었다. 증착후 열처리 온도가 90$0^{\circ}C$로부터 110$0^{\circ}C$로 증가함에 따라, GGG 기판위의 박막의 표면거칠기는 2.5nm에서 40nm로 증가하였으며, 보자력과 강자성 공명 선폭은 감소하였다.

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Co계 다층박막을 이용한 이중막에서 Direct Overwriting을 위한 교환결합 연구 (Study on Exchange Coupling in Bilayer Systems using Co-Based Multilayer Thin Films)

  • 문기석;최석봉;신성철
    • 한국자기학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.15-20
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    • 1996
  • Co/Pd와 Co/Pd 다층박막으로 구성된 이중막 시스템에서 direct overwriting을 구현하는데 필수적인 교환결합 (exchange coupling)에 대하여 연구하였다. Co/Pd 및 Co/Pd 다층박막을 수직자성을 가지도록 하기 위하여 Co층의 두께를 4- .angs. 이하로 하여 전자빔 증착법으로 제작한 후 x-ray 회절 실험으로 구조 분석을 하였고, Kerr spectrometer, VSM을 사용하여 자기 및 자기광학적 성질을 조사하였다. 기억막과 기준막으로 구성된 이중막에서는 exchange coupling이 커서 자화반전이 두 박막에서 동시에 일어나며, 두 박막사이에 적당한 두께의 비자성 사이막(non-magnetic spacer)이 존재하는 경우에는 두 박막사이의 교환결합의 크기가 줄어들어서 두 박막의 자화반전이 분리되어 계단식 자화곡선이 생겼다. 또 비자성 사이막이 두꺼우면 두 박막사이의 교환결합이 사라짐이 관찰 되었다. 두 박막사이의 교환결합은 자구 기록 실험을 통해서도 그 존재를 확인할 수 있었다.

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Sm-(Co-Fe)계 합금 박막의 자기적 성질 (The Magnetic Properties of Sm-(Co-Fe) Alloy Thin Films)

  • 김택수;홍연기;김종오
    • 한국재료학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.136-139
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    • 1997
  • 증착법을 이용하여 $Sm(Co_{1-x}Fe_{x})$$Sm_{2}(Co_{1-x}Fe_{x})_{17}$(X=0, 0.3,0.5,0.7)박막을 제작하여 조성변화 및 열처리 온도 변화에 따른 자기적 성질의 변화에 대해 검토 하였다. Fe의 양이 증가 할 수록 포화자화 값은 증가 하지만 각형비는 감소하였고 보자력도 약간 감소하는 경향을 보였다. $Sm(Co_{0.5}Fe_{0.5})_{5}$ 조성박막의 경우, $800^{\circ}C$, 20분 열처리에 의해 약 6.1MGOe의 $(BH)_{max}$을 보였다. 본 박막자석의 자기적 성질의 증대를 위해서는 시료제작 방법의 개선이 필요하다고 사료 된다.

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연료전지용 불소화 폴리벤즈이미다졸 양성자 교환 멤브레인 합성 및 특성평가 (Synthesis and Characterization of Fluorinated Polybenzimidazole Proton Exchange Membranes for Fuel Cell)

  • 김애란
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제28권1호
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    • pp.24-29
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    • 2017
  • A fluorinated polybenzimidazole (FPBI) was synthesized from 3,3-diaminobenzidine (DAB) of tetraamine, 2,2-bis(4-carboxyphenyl)hexafluoropropane of aromatic biscarboxylic acid, and 4,4-sulfonyldibenzoic acid of aromatic biscarboxylic acid in polyphosphoric acid (PPA). A FPBI was easily cast and made into clear films. The structure of condensation polymers and corresponding membranes were analyzed using GPC (gel permeation chromatography), $^1H$-NMR ($^1H$ nuclear magnetic resonance) and FT-IR (fourier transform infrared). TGA (thermogravimetric analysis) analysis showed that the prepared membranes were thermally stable, so that elevated temperature fuel cell operation would be possible. The proton conductivity of the FPBI membranes increased with increasing temperatures in the polymer. A FPBI membrane has a maximum ion conductivity of 45 mS/cm at $90^{\circ}C$ and 100% relative humidity.

Fe-Si-B-N 박막의 연자기적 성질 (The Soft Magnetic Properties of Fe-Si-B-n Thin Films)

  • 박지종;김종오
    • 한국재료학회지
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    • 제6권10호
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    • pp.1043.2-1048
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    • 1996
  • 자기기록의 고밀도화로 인해 보자력(Hc)이 큰 자기기록매체가 필요하게 되었다. 고보자력매체에 신호를 충분히 기록하기 위해서는 보다 강한 자장이 필요하다. 이 때문에 포화자화(Ms)가 큰 재료가 필요하며 고주파 영역에서 실효투자율($\mu$eff)이 높아야 한다. Fe계 합금박막은 이에 적합한 재료이다. 본 연구에서는 Fe의 결정자기이방성에 영향을 미치는 Si과 Fe의 격자 변형을 유도할 수 있는 B를 첨가하였다. Fe-B-Si 계 박막을 질소분위기 중에서 RF Matnetron Sputter로 제작하여 연자기적 특성에 관하여 고찰하였다. Fe91.49B4.01Si4.50at% 박막은 35$0^{\circ}C$에서 1시간 열처리를 행함으로써 약 900(10MHz) 정도의 투자율과 7.6Oe의 보자력을 나타냈으며 포화자화는 1300emu/㎤를 얻었다.

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퍼멀로이 박막의 형성과 자기 특성에 미치는 무전해도금 조건 및 열처리의 영향 (Effects of Electroless Plating Conditions and Heat Treatment on The Morphology and Magnetic Properties of Permalloy Thin Films)

  • 양성훈;박종완
    • 한국재료학회지
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    • 제6권10호
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    • pp.1007-1016
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    • 1996
  • 무전해도금법에 의한 퍼멀로이 박막의 도금 최적조건 규명 및 자기적 특성 향상을 위하여 퍼멀로이 박막의 미세구조 및 자기적 특성 등을 연구하였다. 소지는 알루미나를 사용하였으며, 환원제는 boron을 포함하는 Ni-Fe-B도금막이 형성되는 DMAB(dimethylamine borane)를 사용하였다. 도금시 인가된 도금막이 무자장하에서 도금된 도금막과 비교하여 기공이 적고, 조밀한 막이 형성됨을 SEM을 통하여 확인하였다. 도금속도는 온도, pH, DMAB 농도가 증가할수록 증가하였다. 도금막에 함유되는 boron의 함량은 pH가 감소할수록, 온도와 DMAB농도가 증가할수록 증가하였다. 도금막 보자력값은 30$0^{\circ}C$에서 1시간 열처리하였을 때 약 4.5Oe로 감소하였고, 포화자기유도값은 3-5kG 정도 증가하였다. 이때 포화자기유도값은 자장하에서 도금된 후 열처리한 도금막이 무자장하에서 도금된 후 열처리한 도금막에 비하여 1.7kG 정도 높았다. 또한 열처리 후의 도금막이 열처리 전의 도금막에 비하여 기공이 적고 조밀한 도금막을 형성함을 볼 수 있었다.

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퍼멀로이 박막의 자기적 특성에 관한 연구 (A Study on the Magnetic Properties of Permalloy Thin Films)

  • 오세빈;김은구;김진영
    • 한국진공학회지
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    • 제2권4호
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    • pp.455-461
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    • 1993
  • Glass와 실리콘 웨이퍼(p-type(100), $ ho$=6~8$\Omega$-cm)를 기판으로 하여 NiFe/glass , NiFe/Si, NiFe/Al/Si, NiFe/Ti/Si 의 박막을 제작하였다. 하지층으로 사용한 알루미늄과 티타늄은 RF 스퍼터링으로 증착하였으며 퍼럼로이(NiFe) 필름은 60, 80, 90wt%Ni로 조성을 변화시켜 증착하였다. 박막의 포화자화(Ms), 보자력(Hc), 각형비(F)는 sweep time을 1.7분으로 하여 시료 토크마그네토 메터로 측정하였다. 보자력에 영향을 주는 표면조도는 전자주사현미경(SEM)과 표면조도 측정기로써 알아보았다. 실험결과 80wt% Ni 의 퍼멀로이에서 자장 중 열처리(35 Oe,$ 350^{\circ}C$) 후 약 1의 각형비를 나타내었으며 열처리 후 보자력이 떨어짐을 보였다. 자기이방성은 알루미늄을 하지층으로 한 퍼멀로이 박막에서 가장 좋은 값(Ku=-9.60 $\times$106 emu/㎤)을 나타내었다.

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The Magnetic Filtering Vacuum Arc Film Deposition System and Its Applications

  • Wang, G.F.;Zhang, H.X.;Zhang, H.J.;Zhu, H.
    • 한국진공학회지
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    • 제6권S1호
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    • pp.137-140
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    • 1997
  • A cathodic arc with beam filter is employed for the deposition of metallic and hydrogen-free amorphous carbon films. A solenoid filter is used to prevent macropaticles and nonionized atoms from reaching the substrate. The detail transport characters of the filter are presented in the paper. With an optmum filter arrangement we are able to obtain a filter output of 18.4% of the total number of ions produced by the vacuum arc discharge. The deposited amorphous cabon thin film contains no hydrogen and a high fraction of $sp^3$ is determined by XPS. A dense Ti film deposited on H13 steel improves the corrosion resistance of the H13 steel and significant improvements of corrosion resistance were observed by implanting Ti, C in the film.

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