• 제목/요약/키워드: permeability anisotropy

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$Fe_{76-x} Cu_1Mo_xSi_14B_9(x=2, 3)$ 초미세 결정합금의 자기적 특성 (Magnetic Properties of Nanocrystalline $Fe_{76-x}Cu_1Mo_xSi_{14}B_9$(x=2,3) Alloys)

  • 피우갑;노태환;김희중;강일구
    • 한국자기학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.12-16
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    • 1991
  • F $e_{76-x}$ C $u_{1}$M $o_{x}$S $i_{14}$ $B_{9}$(x=2, 3)비정질합금의 열처리에 따른 자기적특성과 미세구조의 변화에 대해 조사하였다. 이들합금을 500 .deg. C에서 1시간 열처리한 경우, 결정화에 의해 약 20mm의 입경을 갖는 .alpha. -Fe의 초미세결정립 조직으로 변태하였으며, 이때 얻어진 합금의 실효투자율은 8~9*$10^{3}$, 보자력은 3~4A/m정도이었다. 초미세결정합금의 연자기특성을 크게 좌우하는 요소중의 하나가 입경의 크기이며, 우수 한 자성특성을 얻기위해서는 결정립의 미세화가 요구되는 것으로 알려져 있다. 이에 따라 Fe-Cu-Mo-Si-B계 합금의 경우보다 우수한 연자기특성을 얻기 위하여 2단 열처리를 행하였다. 즉, 400 .deg. C에서 1~3시간 저온 열처리 후 500 .deg. C에서 1시간 고온열처리를 하면 입경이 10nm이하로 감소하였으며, 이때 얻어진 합금의 실효투자율은 1.2~ 1.7*$10^{4}$이고 보자력은 ~2A/m이었다. 이와 같은 연자기특성의 향상은 .alpha. -Fe(Si)결정립의 미세화에 따른 평균결정자기이방성 의 감소에 기인하는 것으로 믿어진다.

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Geomechanical properties of synthesised clayey rocks in process of high-pressure compression and consolidation

  • Liu, Taogen;Li, Ling;Liu, Zaobao;Xie, Shouyi;Shao, Jianfu
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제20권6호
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    • pp.537-546
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    • 2020
  • Oil and natural gas reserves have been recognised abundantly in clayey rich rock formations in deep costal reservoirs. It is necessary to understand the sedimentary history of those reservoir rocks to well explore these natural resources. This work designs a group of laboratory experiments to mimic the physical process of the sedimentary clay-rich rock formation. It presents characterisation results of the physical properties of the artificial clayey rocks synthesized from illite clay, quartz sand and brine water by high-pressure consolidation tests. Special focus is given on the effects of illite clay content and high-stress consolidation on the physical properties. Multi-step loaded consolidation experiments were carried out with stress up to 35 MPa on mixtures constituting of the illite clay, quartz sand and brine water with five initial illite clay contents (w=85%, 70%, 55%, 40% and 25%). Compressibility and void ratio were characterised throughout the physical compaction process of the mixtures constituting of five illite clay contents and their water permeability was measured as well. Results show that the applied stress induces a great reduction of clayey rock void ratio. Illite clay contents has a significant influence on the compressibility, void ratio and the permeability of the physically synthesized clayey rocks. There is a critical illite clay content w=70% that induces the minimum void ratio in the physically synthesised clayey rocks. The SEM study indicates, in the high-pressure synthesised clayey rocks with high illite clay contents, the illite clay minerals are located in layers and serve as the material matrix, and the quartz minerals fill in the inter-mineral pores or are embedded in the illite clay matrix. The arrangements of the minerals in microscale originate the structural anisotropy of the high-pressure synthesised clayey rock. The test findings can give an intuitive physical understanding of the deep-buried clayey rock basins in energy reservoirs.

Ni-Cu-Zn페라이트의 損失과 磁性 特性 (Power Loss and Electro-Magnetic Characteristics of Ni-Cu-Zn Ferrites)

  • 대규열부;김정수
    • 자원리싸이클링
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    • 제13권6호
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    • pp.37-42
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    • 2004
  • NiO, ZnO 조성이 다른 Ni-Cu-Zn 페라이트의 손실 분석을 실시했다. 손실, Ph는 측정 온도의 상승에 따라 감소해 100-120$^{\circ}C$ 근처에서 일정한 값을 얻었다. Pcv의 주파수의존성은 Pcv~f$^n$ 로 표현될 수 있는데, n은 1 MHz까지 일정했다. Pcv는 ZnO/NiO비가 증가함에 따라 감소한다. Pcv를 Hysteresis loss(Ph) 및 잔류손실(Pcv-Ph)로 분리했다. Pcv의 온도특성 및 조성 의존성은 Ph에 기인하지만, Pcv-Ph는 온도 및 조성에 의존하지 않는다. Ph와 초투자율, ${\mu}_i$의 온도 및 조성 의존성을 분석해, 다음과 같은 식이 성립된다는 것을 알 수 있었다. ${\mu}_i{\mu}_0=I_s^2/(K_I+b{\sigma}_0{\lambda}_s)$ Wh=13.5(I$_s^2/{\mu}_i{\mu}_0)$ 여기서, ${\mu}_0$은 진공의 투자율, I$_s$는 포화자화, K$_I$는 이방성상수, ${\sigma}_0$는 내부 불균일 응력, ${\lambda}_s$는 자기이방성 상수, b는 미지의 상수, Wh는 1주기 당의 히스테리시스 손실(Ph=Wh${\times}$f)이다. Ni-Cu-Zn 페라이트의 Steinmetz 상수 m=1.64~2.2는 Mn-Zn 페라이트보다는 적은데, 이는 양 재료 간의 손실 메커니즘의 차가 있음을 암시하는 것이다.

Ni-Cu-Zn페라이트의 손실과 자성 특성 (Power Loss and Electro-Magnetic Characteristics of Ni-Cu-Zn Ferrites)

  • 대규열부;김정수
    • 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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    • 한국자원리싸이클링학회 2004년도 13회 산화철워크샵
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    • pp.3-11
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    • 2004
  • NiO, ZnO 조성이 다른 Ni-Cu-Zn 페라이트의 손실 분석을 실시했다. 손실, Ph는 측정 온도의 상승에 따라 감소 해 $100-120^{\circ}C$ 근처에서 일정한 값을 얻었다. Pcv 의 주파수의존성은 $Pcv\~f^n$ 로 표현될 수 있는데, n는 1 MHz 까지 일정했다. Pcv 는 ZnO/NiO 비가 증가함에 따라 감소한다. Pcv 를 Hysteresis loss, Ph 및 잔류손실, (Pcv-Ph)로 분리했다. Pcv 의 온도특성 및 조성 의존성은 Ph에 기인하지만, (Pcv-Ph)는 온도 및 조성에 의존하지 않는다 Ph 와 초투자률, ${\mu}$i의 온도 및 조성 의존성을 분석 해, 다음과 같은 식이 성립된다는 것을 알 수 있었다. $${\mu}\;_i{\mu}\;_o=I_s\;^2/(K_1+b{\sigma}\;_o{\lambda}\;_s)\;\;\;\;(1)$$ $$Wh=13.5(I_s\;^2/{\mu}\;i{\mu}\;0)\;\;\;\;(2)$$ 여기서, ${\mu}\;_o$ 은 진공의 투자율, $I_s$, 는 포화자화, $K_1$는 이방성상수, ${\sigma}_\;o$는 내부 불균일 응력, ${\lambda}_\;s$ 는 자기이방성 상수,b는 미지의 정수, Wh는 1 주기 당의 히스테리시스 손실(Ph=Wh*f)이다. Ni-Cu-Zn 페라이트의 Steinmetz 정수 m=1.64-2.2는 Mn-Zn 페라이트보다는 적은데, 이는 양 재료간의 손실 메커니즘의 차가 있음을 암시하는 것이다.

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AFM Study and Magnetic Properties of Nanocrystalline Fe73.5-xCrxSi13.5B9Nb3Au1 (x=1~5) Alloys

  • Le, Anh-Than;Chau Nguyen;Cuong Nguyen Duy;The Ngo Duc;Kim, Chong-Oh;Rhee, Jang-Roh;Lee, Hee-Bok
    • Journal of Magnetics
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    • 제11권1호
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    • pp.43-50
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    • 2006
  • In this paper, the influences of microstructural and surface morphological developments on the soft magnetic properties and giant magneto-impedance (GMI) effect of the $Fe_{73.5-x}Cr_{x}Si_{13.5}B_{9}Nb_{3}Au_1$ (x = 1, 2, 3, 4, 5) alloys have been presented. It was found that the Cr addition slightly decreased the mean grain size of $\alpha-Fe(Si)$ grains. AFM results indicate a large variation of surface morphology of density and size of protrusions along the ribbon plane due to microstructural changes caused by thermal annealing with increasing Cr content. Ultrasoft magnetic properties of the nanocrystallized samples were noticeably enhanced by properly heat treatments at $T_a=540^{\circ}C$ such as an increase of the magnetic permeability and the decrease of coercivity, which is likely due to the formation of nanoscale $\alpha-Fe(Si)$ phase which reduced the magnetoelastic anisotropy of samples. Accordingly, the GMI effect was observed in the annealed samples. The correlation between the microstructure, surface morphology, and soft magnetic properties were explained by nucleation and growth model.

투수 콘크리트의 미세구조 CT 이미지와 확률 분포 함수를 사용한 투수성 분석 (Percolation Analysis On Porous Concrete Using Microstructural CT Image Processing and Probability Distribution Functions)

  • 정상엽;한동석
    • 대한토목학회논문집
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    • 제32권1A호
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    • pp.31-37
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    • 2012
  • 콘크리트는 대표적인 다상 재료로서, 재료를 구성하는 각 성분의 공간적 분포는 콘크리트의 특성에 큰 영향을 미친다. 콘크리트에 존재하는 공극(void)은 콘크리트의 강도 및 투수성에 큰 영향을 주는 요인으로서, 콘크리트의 재료 물성의 파악을 위해 내부 공극의 분포를 파악하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 투수 콘크리트의 공극 분포 분석을 위해서 CT(computed tomography)로부터 얻은 단면 이미지를 중첩하여 3차원 콘크리트 디지털 시편을 생성, 공극 분포를 시각화(visualization)하였다. 공극 분포 상태를 확률적으로 묘사하기 위하여 확률 분포 함수들(two-point correlation function, lineal-path function과 two-point cluster function)을 사용하여 투수 콘크리트 디지털 시편의 공극 분포를 분석하였다. 그 결과, CT와 확률 분포 함수를 이용한 3차원 이미지 분석 방법을 통하여 투수 콘크리트 내부에 존재하는 공극의 공간적 분포에 대한 연속성, 투수성 및 이방성을 효과적으로 파악할 수 있음을 확인하였다.

소성조건에 따른 MHz 대역의 Mn-Zn ferrite 전력손실 특성 (The Power Loss Characteristics of Mn-Zn Ferrites at MHz Region with Sintering Condition)

  • 서정주;송병무
    • 자원리싸이클링
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    • 제12권6호
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    • pp.26-31
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    • 2003
  • 소성온도를 $1150∼1320 ^{\circ}C$ 영역에서 변화시킨 결과 1MHz-25mT조건에서 전력손실의 절대값이 감소하였으며, 전력손실의 온도의 존성이 소성온도에 따라 다르게 관찰되었다 $1150 ^{\circ}C$에서 소성한 경우 전력손실의 최소가 나타나는 온도가 자기이방성 상수가 "0"이 되는 특정 온도에서 나타나지 않고 측정 온도가 증가함에 따라 증가되는 경향을 보였다. 이러한 원인은 1MHz 대역에서는 grain size에 따라 residual loss가 발생기구가 상이하기 때문으로 판단된다. $1150^{\circ}C$ 소성시 서로 다른 평형산소분압을 이용하여 분위기를 조정한 결과 산소분압이 증가됨에 따라 grain size 와 밀도가 미소하게 증가되는 경향을 보였다. 비저항과 투자율은 115$0^{\circ}C$ 소성시 평형산소분압에 따라 특정한 경향성을 나타내지 않았는데 이는 $Fe^{2+}$ 농도 변화이외에 미세구조의 변화를 동반하였기 때문으로 판단된다. 평형산소분압이 상대적으로 높게 유지된 시편의 경우 $100^{\circ}C$에서 상대적으로 낮은 전력손실값을 나타내었다.서 상대적으로 낮은 전력손실값을 나타내었다.

자성체 코어 형상에 따른 마이크로 플럭스게이트 센서의 검출 특성 (The Performance of Micro Fluxgate Sensor with Magnetic Core Shape)

  • 조중희;최원열
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.508-514
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    • 2004
  • A fluxgate magnetic sensor consists of a solenoid excitation coil, pick-up coil, and magnetic core. We presents the effect of magnetic core shape in a micromachined fluxgate sensor. To observe the performance of fluxgate sensor with magnetic core side width and gap, side width of 125 ${\mu}{\textrm}{m}$, 250 ${\mu}{\textrm}{m}$, and 500 ${\mu}{\textrm}{m}$ were designed in a rectangular-ring shaped core and the gaps of 0 ${\mu}{\textrm}{m}$, 50 ${\mu}{\textrm}{m}$, and 100 ${\mu}{\textrm}{m}$ were also fabricated in a racetrack shaped core. The solenoid coils and magnetic core were separated by benzocyclobutane(BCB) which had high insulation and good planarization characters. Copper coil patterns of 10 ${\mu}{\textrm}{m}$ width and 6${\mu}{\textrm}{m}$ thickness were electroplated on Ti(300 $\AA$) / Cu(1500 $\AA$) seed layers. 3 ${\mu}{\textrm}{m}$ thick N $i_{0.8}$F $e_{0.2.}$(permalloy) film for the magnetic core was also electroplated under 2000 gauss to induce the magnetic anisotropy. The magnetic core had the high DC effective permeability of ∼1,300 and coercive field of ∼0.1 Oe. Because the magnetic cores of 500 ${\mu}{\textrm}{m}$ side width and 0 gap had a low magnetic flux leakage, high sensitivity of ∼350 V/T were measured at excitation condition of 3 $V_{P-P}$ and 2 MHz square wave. The power consumption of ∼14 ㎽ was measured. The fabricated fluxgate sensor had the very small actual size of 3.0${\times}$1.7 $\textrm{mm}^2$. When two fluxgates were perpendicularly aligned in terrestrial field, their two-axis output signals were very useful to commercialize an electronic azimuth compass for the portable navigation system.m.m.m.

CoFe/MnIr 박막 재료에서 저자장 마이크로파 흡수 특성 분석 (Analysis of Low Field Microwave Absorption Properties in CoFe/MnIr Thin Film)

  • 김동영;윤석수
    • 한국자기학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.74-78
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    • 2015
  • 본 연구에서는 교환 결합력을 갖는 CoFe/MnIr 박막 재료에서 강자성 공명 장치를 이용하여 자기장 방향에 따른 저자장 마이크로파 흡수(Low field microwave absorption, LFMA) 및 강자성 공명 신호를 측정하였다. 낮은 자기장 영역에서 나타나는 LFMA 신호는 자구의 회전 밀접하게 관계됨을 자화 곡선으로부터 알 수 있었다. 이러한 LFMA 신호 특성을 분석하기 위하여 강자성 공명 신호로부터 측정한 교환 바이어스($H_{ex}$ = 58.5 Oe) 및 일축 이방성 자기장($H_k$ = 30Oe)을 S-W model에 적용하여 자화과정의 횡방향 자화량(transverse magnetization, $M_{\tau}$) 및 투자율(transverse susceptibility, ${\mu}_{\tau}$)을 계산하였다. 자화 곤란축에서 측정된 LFMA 신호는 $M_{\tau}$ 비례하는 경향을 보였지만, 자화 곤란축과 수직 방향으로 접근하면 $M_{\tau}$${\mu}_{\tau}$ 모두에 의존하는 특성을 보였다.

The Magnetic Properties of Co-Ni-Fe-N Soft Magnetic Thin Films

  • Kim, Y. M.;Park, D.;Kim, K. H.;Kim, J.;S. H. Han;Kim, H. J.
    • Journal of Magnetics
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    • 제5권4호
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    • pp.120-123
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    • 2000
  • Co-Ni-Fe-N thin films were fabricated by a $N_2$ reactive rf magnetron sputtering method. The nitrogen partial pressure ($P_{N2}$) was varied in the range 0~10% . As$P_{N2}$ increases in this range, the saturation magnetization $B_s$ linearly decreases from 19.8 kG to 14 kG and the electrical resistivity ($\rho$) increases from 27 to 155 $\mu\Omegacm$. The coercivity $H_c$ exhibits the minimum value at 4% $P_{N2}$. The magnetic anisotropy fields ($H_k$) are in the range of 20$\sim$50 Oe. High frequency characteristics of $(Co_{22.2}Ni_{27.6}Fe_{50.2})_{100-x}N_x$ films are excellent in the range of 3$\sim$5% of $P_{N2}$. In particular, the effective permeability of the film fabricated at 4% $P_{N2}$ is 800, which is maintained up to 600 MHz. This film also shows Bs of 17.5 kG, $H_c$/ of 1.4 Oe, resistivity of 98$\mu\Omegacm$ and $H_k$ of about 25 Oe. Also, the corrosion resistance of $(Co_{22.2}Ni_{27.6}Fe_{50.2})_{100-x}N_x$ films was imp roved with increasing N concentration.

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