• 제목/요약/키워드: pinning force

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Inter- and Intra-granular Critical Current in $Bi_{1.4}Pb_{0.6}Sr_2Ca_2Cu_{3.6}O_x$ Superconducting Oxide

  • Choy, Jin-Ho;Kim, Seung-Joo;Park, J.C.;Frohlich, K.;Dordor, P.;Grenier, J.C.
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제11권6호
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    • pp.560-563
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    • 1990
  • A.c. susceptibility for $Bi_{1.4}Pb_{0.6}Sr_2Ca_2Cu_{3.6}O_x$ superconductor is measured as a function of temperature at different value of a.c. magnetic field amplitude. Two transition steps are attributed to the intergranular and intragranular properties. Based on Bean's critical state model, intergranular critical current density, $J_c^{gb}$ (11 $A/cm^2$ at 77 K) and intragranular critical current density, $J_c^g (7{\times}10^3\;A/cm^2$ at 100 K) are estimated. The low values of $J_c^{gb}$and $J_c^g$ reflect a poor nature of coupling between grains and the low pinning force density of intragrain in $Bi_{1.4}Pb_{0.6}Sr_2Ca_2Cu_{3.6}O_x$ superconductor.

Deposition of BZO nano-sized dots on the substrate surface for the enhanced magnetic properties of superconducting films

  • Chung, Kook-Chae;Yoo, Jai-Moo;Kim, Young-Kuk;Wang, X.L.;Dou, S.X.
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.12-15
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    • 2008
  • Nano-sized dots have been formed on the buffered metal substrates using the novel approach of the electro-spray deposition, to modulate the substrate surface and induce the columnar defects in REBCO films grown on it. The $BaZrO_3$ precursor solution was synthesized and electro-sprayed out onto the negatively charged substrate surface. Using the electrostatic force, nano-sized dots can be grown and uniformly distributed on the buffered metal substrate. The height of BZO nanodots was observed above the 200nm, which are beneficial to induce the columnar defects onto the BZO as a seed. The density of BZO nanodots was also investigated and ${\sim}7.8/{\mu}m^2$ was obtained. As the deposition distance of electro-spray was shortened there was ${\sim}8times$ increase of density of nanodots. The optimization of process variables in electro-spray deposition are discussed in respect to the superconducting REBCO films processed by the Metal-Organic Deposition with the effective flux pinning properties.

고 비정질 형성능을 가진 FeBSiNb 합금 리본의 자기적 특성 (The Magnetic Properties of FeBSiNb Alloy Ribbons with High Glass forming Ability)

  • 노태환;김구현
    • 한국자기학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.154-159
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    • 2002
  • 벌크 비정질 형성능과 큰 포화자속밀도를 가지는 FeBSiNb계 아몰퍼스 합금 리본을 22~102$\mu\textrm{m}$의 두께 범위에서 단롤형 액체 급냉법으로 제조하였다. 이 합금은 두께 증가에 따라 보자력이 감소하고 최대투자율 및 교류투자율이 증가하였으며, 자기이력곡선의 각형비가 감소하였다. 한편 전기 비저항은 두께와 상관없이 거의 일정한 값을 나타내었다. 또 지구 관찰 결과, 두께가 증가하면 내부 자기 이방성의 변화에 따라 자구가 미세화 되고 보다 복잡한 자구 구조를 갖는 것으로 나타났다. 두께 81$\mu\textrm{m}$인 합금의 경우, 24 mOe의 작은 보자력과 1KHz에서 12,000이상의 높은 실효투자율을 나타내어 일반적인 고 연자성 비정질 합금(두께 약 20$\mu\textrm{m}$)의 특성을 능가하였다. 이와 같은 두꺼운 FeBSiNb 비정질 합금의 우수한 연자성은 자벽이동에 대한 표면 고착 효과의 감소 및 수직자기이방성 성분의 출현과 미세화 된 자구 구조에 그 원인이 있는 것으로 평가되었다.

패턴된 이중박막의 자구벽 특성조사 (Magnetic Domain Walls at the Edges of Patterned NiO/NiFe Bilayers)

  • 황도근;이상서
    • 한국자기학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.176-181
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    • 2003
  • 금속마스크에 의해 패턴된 교환결합 이중박막 NiO(10∼60 nm)/NiFe(10 nm)의 모서리에서 발생한 여러 종류의 자구벽(magnetic domain wall)을 MFM(magnetic_ force microscopy)로 측정하였다. 박막의 모서리 경계선이 교환결합이방성 방향과 같은 방향일 때는 직선모양의 Neel 자구벽이 측정되었으며, 경계면이 이방성방향과 수직인 경우에는 zigzag Bloch 자구벽이 발견되었다. 이러한 자구벽은 NiO(60 nm)인 경우에는 교환결합세기(H$_{ex}$ = 75 Oe)가 박막경계면에서 발생한 반자장(demagnetization field) 세기보다 크기 때문에 발생하지 않았고, 교환결합세기가 약한 NiO(30 nm, H$_{ex}$ = 21 Oe)를 갖는 이중박막에서는 발견되었다. 이들 자구벽이 외부 자기장의 변화에 따라 움직이는 자화반전과정을 측정하기위해 $\pm$300 Oe까지 자기장을 가하면서 MFM을 측정하였다.

대면적 단결정 Gd1.5Ba2Cu3O7-y 벌크 초전도체의 초전도 특성 (Superconducting Properties of Large Single Grain Gd1.5Ba2Cu3O7-y Bulk Superconductors)

  • 김찬중;박승연;김광모;박순동;전병혁
    • 한국재료학회지
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    • 제22권11호
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    • pp.569-574
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    • 2012
  • Large single grain $Gd_{1.5}Ba_2Cu_3O_{7-y}$ (Gd1.5) bulk superconductors were fabricated by a top-seeded melt growth (TSMG) process using an $NdBa_2Cu_3O_{7-y}$ seed. The seeded Gd1.5 powder compacts with a diameter of 50 mm were subjected to the heating cycles of a TSMG process. After the TSMG process, the diameter of the single grain Gd1.5 compact was reduced to 43 mm owing to the volume contraction during the heat treatment. The superconducting transition temperature ($T_c$) of the top surface of the single grain Gd1.5 sample was as high as 93.5 K. The critical current densities ($J_cs$) at 77 K and 1T and 1.5 T were in ranges of 25,200-43,900 $A/cm^2$ and 10,000-23,000 $A/cm^2$, respectively. The maximum attractive force at 77 K of the sample field-cooled using an Nd-B-Fe permanent magnet (surface magnetic field of 0. 527 T) was 108.3 N; the maximum repulsive force of the zero field-cooled sample was 262 N. The magnetic flux density of the sample field-cooled at 77 K was 0.311T, which is approximately 85% of the applied magnetic field of 0.375 T. Microstructure investigation showed that many $Gd_2BaCuO_5$ (Gd211) particles of a few ${\mu}m$ in size, which are flux pinning sites of Gd123, were trapped within the $GdBa_2Cu_3O_{7-y}$ (Gd123) grain; unreacted $Ba_3Cu_5O_8$ liquid and Gd211 particles were present near the edge regions of the single grain Gd1.5 bulk compact.

(K,Na)NbO3-based Lead-free Piezoelectric Materials: An Encounter with Scanning Probe Microscopy

  • Zhang, Mao-Hua;Thong, Hao Cheng;Lu, Yi Xue;Sun, Wei;Li, Jing-Feng;Wang, Ke
    • 한국세라믹학회지
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    • 제54권4호
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    • pp.261-271
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    • 2017
  • Environment-friendly $(K,Na)NbO_3-based$ (KNN) lead-free piezoelectric materials have been studied extensively in the past decade. Significant progress has been made in this field, manifesting competitive piezoelectric performance with that of lead-based, for specific application scenarios. Further understanding of the relationship between high piezoelectricity and microstructure or more precisely, ferroelectric domain structure, domain wall pinning effect, domain wall conduction and local polarization switching underpins the continuous advancement of piezoelectric properties, with the help of piezoresponse force microscopy (PFM). In this review, we will present the fundamentals of scanning probe microscopy (SPM) and its cardinal derivative in piezoelectric and ferroelectric world, PFM. Some representative operational modes and a variety of recent applications in KNN-based piezoelectric materials are presented. We expect that PFM and its combination with some newly developed technology will continue to provide great insight into piezoelectric materials and structures, and will play a valuable role in promoting the performance to a new level.

비정질 $Fe_{81}B_{13.5}_Si{3.5}C_2$ 리본의 중성자 조사에 따른 자기적 특성변화 (Effect of Neutron irradiation in $Fe_{81}B_{13.5}_Si{3.5}C_2$Amorphous Ribbon)

  • 김효철;홍권표;김철기;유성초
    • 한국자기학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.49-52
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    • 2000
  • 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.

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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.

고온초전도 GdBCO 박막선재의 초전도 특성 (The Superconducting Properties of a High-Temperature Superconducting GdBCO-Coated Conductor)

  • 양석한;송규정
    • 새물리
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    • 제68권12호
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    • pp.1293-1301
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    • 2018
  • 시판 중인 고온초전도 GdBCO 박막선재의 기본적인 자기적 특성들을 PPMS-VSM 장비를 이용하여 조사하였다. ZFC m(T) 곡선으로부터 $T_c$ 는 ~93 K였다. m(H) 배경데이터를 제거한 후, GdBCO 초전도층의 알짜 m(H) 데이터를 얻고, ${\Delta}m_{irr}$ 을 구하였다. $H_{irr}(T)$ 곡선은 $H_{irr}=H_{irr}(0)(1-T/T_c)^n$ 관계식과 잘 일치하고, n 값은 1.19이다. GdBCO 박막선재의 $J_c$ 와 H의 $J_c{\propto}{\Delta}M_{irr}{\propto}{\Delta}m_{irr}{\propto}H^{-{\delta}}$ 관계식의 ${\delta}$ 값으로부터 자속 특성을 조사하였다. 독립적인 자속고정효과를 나타내는 ${\delta}{\approx}0$ 인 영역, 상호작용의 집단적인 자속고정효과를 나타내는 ${\delta}{\approx}0.6{\sim}1.2$인 영역, 그리고 로렌츠 힘을 받아 자속들이 자유롭게 움직이는 ${\delta}{\gg}2$ 영역 등으로 구분할 수 있다. ${\delta}{\approx}0$ 특성에서 ${\delta}{\approx}0.6{\sim}1.2$ 특성으로 변화하는 자기장을 $H_1$ 으로, ${\delta}{\approx}0.6{\sim}1.2$ 특성에서 ${\delta}{\gg}2$ 특성으로 전이하는 자기장을 $H_2$ 라 하였다. $H_1$ < H < $H_2$ 영역에서 ${\delta}(T)$ 관계를 구하였고, 온도가 감소함에 따라 ${\delta}$ 값은 점차적으로 줄어들었다.

전이금속을 치환한 란탄망간산화물계 La0.5Ca0.5(Mn0.98TM0.02)O3(TM=Cr, Ti)의 자성 특성 연구 (Magnetic Properties of Transition Metal Doped La0.5Ca0.5(Mn0.98TM0.02)O3(TM=Cr, Ti))

  • 강지훈;전수진;박정수;이영백;이연승
    • 한국자기학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.14-17
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    • 2007
  • 고상 반응법을 써서 전이금속(Cr, Ti)을 치환한 란탄칼슘망간산화물, $La_{0.5}Ca_{0.5}(Mn_{0.98}TM_{0.02})O_3$의 자성특성을 연구하였다. 자성 특성은 VSM을 써서 측정하였고, 50 Oe에서 zero field cooling과 field cooling을 하면서, 자화-온도측정을 Cr과 Ti 치환한 경우에 측정하였다. $La_{0.5}Ca_{0.5}(Mn_{0.98}Cr_{0.02})O_3$는 클러스터 또는 스핀유리와 유사한 거동을 보였으며, $La_{0.5}Ca_{0.5}(Mn_{0.98}Ti_{0.02})O_3$에서는 관찰되지 않았다. 큐리온도는 전이금속이 치환된 시편의 경우 란탄칼슘망간산화물 $La_{0.5}Ca_{0.5}MnO_3$의 큐리온도 245.5K에서 감소한, 235.5 K [$La_{0.5}Ca_{0.5}(Mn_{0.98}Cr_{0.02})O_3$], 232.7 K [$La_{0.5}Ca_{0.5}(Mn_{0.98}Ti_{0.02})O_3$]로 모두 감소하였다. 자벽 고정(domain wall pinning)을 알아보기 위해 온도에 따른 보자력 측정을 하였고, 이 결과를 defect와 자벽 간의 상호작용의 관점으로 해석하였다.