In our present work, we developed a GMI (giant magnetoimpedance) sensor system to detect magnetic fields in the milli gauss range based on the asymmetric magnetoimpedance (AGMI) effect in Co-based amorphous ribbon with self bias field produced by field-annealing in open air. The system comprises magnetoimpedance sensor probe, signal conditioning circuits, A/D converter, USB controller, notebook computer, and program for measurement and display. Sensor probe was constructed by wire-bonding the cobalt based amorphous ribbon with dimensions $10\;mm\;{\times}\;1\;mm\;{\times}\;20\;{\mu}m$ on a printed circuit board. Negative feedback was used to remove the hysteresis and temperature dependence and to increase the linearity of the system. Sensitivity of the milli gauss meter was 0.3 V/Oe and the magnetic field resolution and environmental noise level were less than 0.01 Oe and 2 mOe, respectively, in an unshielded room.
비정질 F $e_{81}$$B_{13.5}$S $i_{3.5}$$C_2$리본에서 중성자 조사 후 X-선 회절, 상온에서의 자기이력곡선, 자화의 온도의존성 그리고 복소 투자율 측정하고, 결함에 의한 자기 특성과 관련하여 분석하였다. 중성자 조사량은 열 중성자( $n_{th}$)와 고속 중성자( $n_{f}$)가 각각 6.95$\times$$10^{18}$$n_{th}$$cm^{-2}$ 과 4.56$\times$$10^{16}$$n_{f}$$cm^{-2}$ 이었다. 중성자 조사된 시료의 X-선 회절상의 변화는 보이지 않았다. 중성자 조사 후, 복소 투자율의 자기이완특성에서 자벽운동에 의한 부분은 감소하였고, 자화회전에 의한 자기이완 주파수는 좀더 높은 주파수 영역으로 이동하였는데 , 이는 pinning력이 증가된 것을 반영한다. 자기이력곡선에서는 중성자 조사 후의 시료의 softness는 좋아지는 한편 포화자화값은 감소되는 것을 볼 수 있었으며, Curie 온도가 감소하는 결과가 나왔다. 자기 softness 향상은 자화회전에 의한 것이라 여겨진다.다.다.다.
본 연구에서는 음향화학법을 적용한 공침 기술을 이용, 균일한 마그네타이트 나노 입자를 합성하였다 이 방법을 통하여 합성된 마그네타이트 나노 입자를 이용하여 마그네타이트 나노 입자들이 균일하게 분산된 마이크로미터 크기의 키토산 미소구체를 제조하였다. 이 연구의 목적은 생분해성, 저독성, 생체친화성의 특징을 갖고 있는 키토산과 균일한 마그네타이트 나노 입자를 이용하여 자기공명 영상의 조영제와 혈관 폐색을 위한 혈관 색전물질 등에 활용 가능성 있는 초상자성 특성을 갖는 미소구체를 제조하는 것이다. 우리는 $1\%$ 아세트산 용액을 사용하여 키토산 용액을 제조, 마그네타이트 나노 입자들을 분산시켰다. 키토산이 알칼리 수용액에서 겔화되는 성질을 이용하여, 마그네타이트 나노 입자들이 분산된 키토산 용액을 알칼리 용액에 분무하여 초상자성 특성을 갖는 자성 키토산 미소구체를 제조하였다.
일차코일에 흐르는 전류에 의하여 코아의 피상 보자력을 측정하여 자기장을 측정 할 수 있는 두개의 플럭스게이트센서로, 두 지점에서 자기장 차이를 측정할 수 있는 플럭스게이트 마그네토미터를 제작하였다. 센서코아는 교류 자기이력곡선상에서 각형성이 좋은 Co-계 비정질리본 $VITROVAC^{\circledR}6030$을 $2\;mm{\times}30\;mm$의 크기로 에칭하여 사용 하였으며, 일차코일 및 이차코일은 각각 315회 권선하였다. 두 센서의 일차코일은 외 부 자기장의 차이를 측정하기 위해 같은 극성으로 병렬로 연결하였고, 이차코일은 직렬 연결하여 적분하므로서 두 코아의 평균 자속밀도를 얻게 하였다. 본 연구에서 제작 한 자기장 차이 측정용 플럭스게이트 마그네토미터는 $1.6{\times}10^{6}V/T$의 민감도와 1 Hz 주파수 대역폭에서 1nT의 분해능을 얻었다.
MgB$_2$samples have been prepared by a stoichiometry mixture of Mg and B inside stainless steel tubes(Commercial Stainless Steel Tube Enveloping Technique). XRD data show that there are no second phases like MgO. The transition temperature of specimens is 37.5 K with a sharp transition width of ΔTc within 1K. From magnetic hysteresis measurement, flux jump was shown up to 15K, which was higher than that of samples by other methods. We have concluded that the flux jump is mainly affected by impurities and second phases.
변압기 철심으로 널리 사용되고 있는 $3.2{\%}$ Si-Fe 방향성전기강판에서 인장응력을 인가하면서 자기이력과정 동안 교류 섭동 자기장의 2차 고조파 파형을 관측하였다. 관측된 파형을 인가 자기장에 의한 자구 재배열과정에서 일어나는 비선형, 비대칭 자기유도에 의해 분석하였다. 인장응력 하에서 구한 2차 고조파 파형은 자구 생성 및 소멸 자기장에서 피크를 갖는데, 인장응력의 크기에 따라 피크간격은 선형적으로 감소하며, 그 기울기를 이용하여 포화자기변형을 측정할 수 있는 방법을 제시한다.
다결정${(Fe_{2}O_{3})}_{1-x-y}{(In_{2}O_{3})}_{x}{(Eu_{2}O_{3})}_{y}$(x=0.01, y=0.02과 x=0.02, y=0.03)의 자기적 성질을 X선 회절, $M\"{o}ssbauer$ 효과 방법과 자기이력 측정에 의해서 연구하였다. X선 회절결과는 이들 시료의 결정구조는 $\alpha-Fe_{2}O_{3}$와 같음을 보인다. 사중극자 분열과 평균 반폭치 분석으로부터 x=0.01과 y=0.02인 시료는 Morin 전이를 보이며, x=0.02와 y=0.03시료에서 반 강자성 벡타와 결정축[111]사이의 각은 온도의 증가에 따라 약 $35^{\circ}$로부터 (111) 평면에 놓이기 까지 변한다. 초미세 자기장의 온도 의존성은 스핀파 이론을 써서 분석하였다. 상온에서의 이성질체 이동값은 약 0.35mm/s로 이는 시료내의 철의 이온값은 $3^{+}$임을 의미하는 것이다. 이성질체 이동의 온도의존성은 Delbye모형을 써서 분석하였다.
The temperature dependence of the effective magnetic anisotropy constant K(T) of ferrite nanoparticles is obtained based on the measurements of SQUID magnetometry. For this end, a very simple but intuitive and direct method for determining the temperature dependence of anisotropy constant K(T) in nanoparticles is introduced in this study. The anisotropy constant at a given temperature is determined by associating the particle size distribution f(r) with the anisotropy energy barrier distribution $f_A(T)$. In order to estimate the particle size distribution f(r), the first quadrant part of the hysteresis loop is fitted to the classical Langevin function weight-averaged with the log?normal distribution, slightly modified from the original Chantrell's distribution function. In order to get an anisotropy energy barrier distribution $f_A(T)$, the temperature dependence of magnetization decay $M_{TD}$ of the sample is measured. For this measurement, the sample is cooled from room temperature to 5 K in a magnetic field of 100 G. Then the applied field is turned off and the remanent magnetization is measured on stepwise increasing the temperature. And the energy barrier distribution $f_A(T)$ is obtained by differentiating the magnetization decay curve at any temperature. It decreases with increasing temperature and finally vanishes when all the particles in the sample are unblocked. As a next step, a relation between r and $T_B$ is determined from the particle size distribution f(r) and the anisotropy energy barrier distribution $f_A(T)$. Under the simple assumption that the superparamagnetic fraction of cumulative area in particle size distribution at a temperature is equal to the fraction of anisotropy energy barrier overcome at that temperature in the anisotropy energy barrier distribution, we can get a relation between r and $T_B$, from which the temperature dependence of the magnetic anisotropy constant was determined, as is represented in the inset of Fig. 1. Substituting the values of r and $T_B$ into the $N{\acute{e}}el$-Arrhenius equation with the attempt time fixed to $10^{-9}s$ and measuring time being 100 s which is suitable for conventional magnetic measurement, the anisotropy constant K(T) is estimated as a function of temperature (Fig. 1). As an example, the resultant effective magnetic anisotropy constant K(T) of manganese ferrite decreases with increasing temperature from $8.5{\times}10^4J/m^3$ at 5 K to $0.35{\times}10^4J/m^3$ at 125 K. The reported value for K in the literatures is $0.25{\times}10^4J/m^3$. The anisotropy constant at low temperature region is far more than one order of magnitude larger than that at 125 K, indicative of the effects of inter?particle interaction, which is more pronounced for smaller particles.
본 연구는 강편 빌레트의 표면 결함을 검출하기 위한 건식 자분 탐상에 관한 것으로 자분 탐상능을 대상체에 흘리는 자화 전류, 대상체의 온도, 자분의 총 분사량 등에 대하여 평가하였다. 선재 제품의 등급에 따라 필요로 하는 몇 가지 강종을 선택하여 강종별 자기적 특성을 평가하였으며, 이를 입력 자료로 하여 유한 요소법에 의한 자기 해석을 행하였고, 그 결과를 직류 자화 전류에 의한 누설 자속 측정 결과와 비교 분석하였다. 교류 자화 전류에 의한 건식 자분 탐상능을 직류 자화 전류에 의한 탐상능과 비교하여 강종 및 자화 전류의 유형에 따른 자화 전류치를 결정하였다. 직류 자화 전류에 의한 자분 탐상 결과를 유한 요소법에 의한 계산과 비교하였고, 빌레트의 표면과 표면 결함 부위에서 측정한 누설 자속으로 비교 결과를 평가하였다. 각 강편재의 경우 직류 자화 전류에 의한 표면 자장은 그 형상에 의한 영향으로 코너 부위에서는 면 중앙의 표면 자장치에 비해 30% 정도였으며, 교류 자화 전류에 의해서는 그 비율이 70% 정도였다. 교류 자화 전류는 코너로부터 면중앙으로 10mm 되는 영역을 제외하고는 전 면에서 균일한 표면 자장을 발생하였다. 대상체의 온도에 따른 자분의 흡착은 대상체의 온도 $150^{\circ}C$ 까지는 큰 변화가 없으나 자분의 고착에 있어서 $60^{\circ}C$ 이상의 고온재에 대해서는 융착 용매로 메틸렌 크로라이드를 사용하는 것이 부적합하였다. 자분의 총분사량은 자분 탐상능에 상당히 큰 영향을 미침을 확인하였고 이에 대한 정량적 평가를 행하였다.
한국초전도학회 1999년도 High Temperature Superconductivity Vol.IX
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pp.189-195
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1999
We have studied the vortex dynamics in YBa$_2Cu_3O_7$ single crystals with columnar defects using micro Hall-probe array. The Hall-probe array technique allowed a simultaneous measurement of the time and spatial dependence of the vortex density so that more detailed information on flux dynamics could be obtained. We found that field profiles inside sample were similar to the Bean's critical state model from the magnetic hysteresis measurement. Normalized relaxation rates were maximum near the center and decreased toward the edge if applied field H$_{app}$ is greater than the penetration field H. But applied magnetic field H$_{app}$ is less than H, relaxation rates were minimum near the center and increased toward edge. We found that glassy exponent ${\mu}$ has the value of ${\sim}$ 1 whose corresponding vortex motion is half-loop excitation. However, single vortex creep, ${\mu}$${\sim}$ 1/7, was also found at 30 K and H$_{app}$${\cong}$ H'. Calculation of activation energy, U, was possible from direct analysis of the local relaxation data using the basic diffusion equation. From these results, we found that U increases logarithmically with time and U around center was lower than that at the edge.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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