학회활동

편집부(편집자) 한국자기학회 1992 韓國磁氣學會誌 Vol.2 No.2

사단법인 한국자기학회 정관 외

편집부(편집자) 한국자기학회 1991 韓國磁氣學會誌 Vol.1 No.1

바이오센서용 거대자기저항-스핀밸브 박막이 등방성 자기저항 특성을 갖게 하는 후열처리 조건 연구

카지드마(P. Khajidmaa),박광준(Kwang-Jun Park),이상석(Sang-Suk Lee) 한국자기학회 2013 한국자기학회지 Vol.23 No.3

The magnetic easy axis of the ferromagnetic layer for the dual-type GMR-SV (giant magnetoresistance-spin valve) having NiFe/Cu/NiFe/IrMn/NiFe/Cu/NiFe multuilayer structure controlled by the post annealing treatment. The magnetoresistive curves of a dual-type IrMn based GMR-SV depending on the direction of the magnetic easy axis of the free and the pinned layers are measured by the different angles for the applied fields. By investigating the switching process of magnetization for an arbitrary measuring direction, the optimum annealing temperature having a steady and isotropy magnetic sensitivity of 2.0 %/Oe was 105 ℃. This result suggests that the in-plane orthogonal magnetization for the dual-type GMR-SV film can be used by a high sensitive biosensor.

졸-겔법으로 합성한 페롭스카이트 La0.7+ySr0.3+zMn1+xO3에서 양이온 과잉 첨가가전기비저항 및 저자기장 자기저항 특성에 미치는 영향

정효리,허재희,강영민 한국자기학회 2025 한국자기학회지 Vol.35 No.3

본 연구에서는 졸-겔(sol-gel) 방법으로 페롭스카이트 망간산화물 La0.7Sr0.3MnO3와 양이온 La, Sr 및 M n 중 하나의 함량을 초과시킨 조성 La0.7+ySr0.3+zMn1+xO3(x = 0.3, 1.0; y = 0.1, 0.2; z = 0.1, 0.2)을 합성하여 이들 시료들의 결정 구조, 미세 구조, 전기적 및 자기저항 특성에 미치는 영향을 조사하였다. X선 회절 분석 결과, Mn, La, Sr의 초과 첨가에 따라 다양한 이차상이 형성되었으며, 주상인 페롭스카이트 결정 구조에서 미세한 조성 변화가 관찰되었다. 전기비저항 측정에서는 다공성 미세 구조에 도 불구하고 일부 조성에서 오히려 저항이 감소하는 결과를 보였으며, 이는 결정립계 특성의 변화에 기인한 것으로 해석된다. 상온 5 kOe 자기장 조건에서의 자기저항(MR) 특성은 기본 조성인 La0.7Sr0.3MnO3에서 MR = 2.66%가 얻어진 데 비해, La를 과량 첨가한 시료들(y = 0.1, 0.2)은 각각 MR = 3.0%, 3.3%로 자기저항 특성의 향상을 보였다. 이는 과첨가된 La에 의해 2차상이 형성되고, LSMO 결정립계 특성이 스핀 의존 산란을 강화시키는 방향으로 변화되었기 때문으로 판단된다. 이러한 조성 제어를 통한 자기저항 특성의 향상은 자자기 센서, 모터 회전 감지 센서, 환경 자기장 검출용 센서 등 다양한 응용 분야에서의 활용 가능성을 시사한다. In this study, perovskite manganites of base composition La0.7Sr0.3MnO3 and cation-excess compositions La0.7+ySr0.3+zMn1+xO3 (x =0.3, 1.0; y = 0.1, 0.2; z = 0.1, 0.2) were synthesized using the sol-gel method, in which the content of one of the cations—La, Sr, or Mn—was increased. The effects of these compositional variations on the crystal structure, microstructure, electrical, and magnetoresistance properties of the samples were investigated. X-ray diffraction analysis revealed the formation of various secondary phases due to the excess addition of Mn, La, and Sr, along with subtle compositional changes in the dominant perovskite crystal structure. Despite the porous microstructure, electrical resistivity measurements showed a decrease in resistivity for certain compositions, which is attributed to changes in grain boundary characteristics. Under a 5 kOe magnetic field at room temperature, the magnetoresistance (MR) of the stoichiometric La0.7Sr0.3MnO3 was 2.66%, whereas the La-rich samples (y = 0.1, 0.2) exhibited enhanced MR values of 3.0% and 3.3%, respectively. This improvement is considered to result from the formation of secondary phases and changes in the grain boundary properties of LSMO, which enhance spin-dependent scattering. The enhancement of magnetoresistance through compositional control suggests potential applicability in various sensor devices, such as self-magneticsensors, motor rotation detectors, and environmental magnetic field sensors.

대표적인 교자성 후보 이산화루테늄에서 관측된 비정상적 자기 특성들

이재혁,강산,김창영,이수영 한국자기학회 2024 한국자기학회지 Vol.34 No.5

이산화루테늄(RuO2)은 최근 새롭게 제시된 자성 상인 교자성의 대표적인 후보물질로서 큰 주목을 받고 있으나 그 자성 바닥 상태가 명확하게 규명되지 않은 상태이다. 본 연구에서는 해당 물질 자성의 모호함을 해결하기 위해 온도에 따른 자기 감수율의 변화와 자기 수송 특성 측정을 고품질의 RuO2에 진행하였다. 이를 통해 우리는 RuO2 단결정에 화학 조성비가 다른 두 개의 안정적인 상이 공존함을 확인하였으며, T* = 225 K에서 field-cooled(FC) 자기 감수율이 zero-field-cooled(ZFC) 자기 감수율보다 작아지는 변칙점을 발견하였다. 나아가 T = 2 K에서 6,800%의 큰 자기저항을 발견하였다. 이러한 결과는 해당 물질의 자성을 규명하기 위해서는 자성 측정뿐만 아니라 통제된 결정 성장 연구 및 전자구조 연구가 다각적이고 복합적으로 이루어질 필요성을 시사한다. RuO2 is a prototypical altermagnet candidate that has attracted much attention due to its potential in spintronic applications. Despite the extensive research, however, the exact nature of its magnetic ground state has not yet reached a full consensus. In hopes of clearing out some of the ambiguity surrounding the magnetism of this material, we have performed temperature dependent magneticsusceptibility and magnetic transport measurements on high quality single crystal RuO2. Two stable phases with different stoichiometries are found via X-ray diffraction, and an unexpected splitting between Zero-Field-Cooled (ZFC) and Field-Cooled (FC) magnetic susceptibility data is observed at T* = 230 K. We also report an extreme magnetoresistance of 6,800% at 2 K. Such resultssuggest that a combination of careful characterization of sample quality and a rigorous study on its electronic structures is necessary to determine the exact magnetism of this material, on top of studying its apparent magnetic properties.

Fe68.5Co5M₃Cu₁Si13.5B9(M=Nb, Mo, Mn, Cr)계 초미세결정립합금의 결정립 크기에 다른 자기적 특성의 변화

조용수(Y. S. Cho),김택기(T. K. Kim) 한국자기학회 1991 韓國磁氣學會誌 Vol.1 No.1

초급냉법중 단롤법으로 제작한 비정질 Fe_(68.5)Co_5M₃Cu₁Si_(13.5)B_9(M=Nb, Mo, Mn, Cr)계 합금을 결정화온도 이상의 온도에서 열처리하여 결정화 시킨 후, 결정립 크기에 따른 항자력, 투자율 및 교류자기이력손실을 조사하였다. Fe_(68.5)Co_5M₃Cu₁Si_(13.5)B_9(M=Nb, Mo, Mn, Cr)합금중 M=Mo, Nb조성에서 초미세결정립이 형성되며 약 10 ㎚의 결정립 크기에서 가장 우수한 연자기적 특성을 나타낸다. 그러나 결정립의 크기가 10 ㎚보다 작거나 15 ㎚이상 커지면 연자기 특성이 열화된다. 결정립크기가 10㎚이하에서 연자기특성이 열화되는 것은 결정화 초기 결정립계에 존재하는 것으로 판단되는 Fe rich 비정질상에 의한 것으로 고찰된다. Amorphous Fe_(68.5)Co_5M₃Cu₁Si_(13.5)B_9(M=Nb, Mo, Mn, Cr) alloys were prepared by using rapidly quenching techinque and were annealed above their crystallization temperatures. Coercive force, initial permeability and AC power loss of the annealed Fe_(68.5)Co_5M₃Cu₁Si_(13.5)B_9(M=Nb, Mo, Mn, Cr) alloys have been studied systematically. Nanocrystallines are formed in the annealed alloys which include Mo and Nb. Remarkably improved soft magnetic properties are obtained in the alloys whose average grain size is around 10㎚. However, soft magnetic properties of the alloys are degraded when grain size is less than 10㎚ or larger than 15㎚. It is considered that the degradation of soft magnetic properties in the alloys whose average grain size is less than 10 ㎚ is due to the Fe-rich amorphous phase retained at grain boundary during the initial crystallization process.

NiCuZn-ferrite코팅에 따른 Fe-Si-Al의 자기적 특성 연구

김대유,안지훈,박봉태,우혁준,이보화 한국자기학회 2021 한국자기학회 학술연구발표회 논문개요집 Vol.31 No.1

현재 스마트폰, 태블릿 PC 등 전자기기의 고성능화가 요구되고 있다. 본 연구는 전자기기의 고성능화의구현을 위해 자성금속 분말인 Fe-Si-Al에 NiCuZn-ferrite을 코팅하고 이에 따른 자기적 특성 변화를 분석하여 전자기기 부품의 재료로 적용 가능한지 평가하였다. 공침법에 의해 제조된 Ni_0.2Zn_0.6Cu_0.2Fe₂O₄를 함량에 따라Fe-Si-Al에 코팅하여 vibrating-sample magnetometer 측정을 통해 코팅된 분말의 포화자화, 보자력 등의 자기적특성을 분석하였다. 해당 분말에 열경화성 바인더인 에폭시를 첨가, Ni_0.2Zn_0.6Cu_0.2Fe₂O₄ 첨가량 별 토로이달 형태로 시편을 제작하여, 화학적 공침법을 활용한 코팅방법으로 NiCuZn-ferrite가 Fe-Si-Al에 균일하게 코팅됨을 SEM/EDS 분석을 통하여 확인하였다. Impedance analyzer 와 B-H analyzer 분석을 통해 100kHz ~ 1MHz 대역의 자기적 특성및 코어손실을 분석하여 NiCuZn-ferrite 함량의 변화에 따라 코팅 두께의 제어, 투자율 향상, 코어손실 감소 등의 자기적 특성이 향상됨을 확인하였다. 본 연구를 통해 NiCuZn-ferrite 코팅으로 포화자화, 투자율 향상, 코어손실 감소 등의 자기적 특성의 향상을 구현함으로써, NiCuZn-ferrite 코팅이 power inductor와 chip inductor 같은 전자기기 부품의 소재로의 적용이 가능함을 알 수 있었다.

확산강조영상의 원리 및 임상적용 - 자기공명영상

김주호,지영석,한만석 한국자기학회 2024 韓國磁氣學會誌 Vol.34 No.1

확산자기공명영상(Diffusion MR Image: DWI)은 병변에 의해 변화된 체내 조직의 특성을 비침습적으로 정량적인 값을 얻어 분석하여 영상화하여 병변의 확진에 정확히 표현하기에 임상에서 사용하고 있다 확산자기공명영상(Diffusion MR Image: DWI)와 현성 확산 계수(Apparent Diffusion Coefficient: ADC) 기법은 T2 강조영상(T2 Weighted Image: T2W과 달리 수 시간 내로 경색(Infarction) 신호가 나타나 급성경색(Acute Infarction) 진단에 매우 유용하다 최근 뇌뿐만 아니라 간 종양 검사 시 적절한 확산경사자장(b-value) 값을 통해 악성 고형성 종양과 양성, 낭성 종양의 감별에 널리 이용하고 있다. 이에 현재 활용되고 있는 확산자기공명영상의 원리와 임상적 이용에 관해 소개하고자 한다. Diffusion MR Image (DWI) detects lesions Non-invasively quantifies the characteristics of body tissues changed by Obtain and analyze the values and image them to determine the diagnosis of the lesion. It is used clinically because it can be expressed clearly. DWI and Apparent Diffusion Coefficient (ADC) techniques .Unlike T2 Weighted Image (T2W), it takes several hours to Infarction signal appears internally, supporting acute infarction diagnosis. Recently, when examining not only brain but also liver tumors, Malignant solid tumors and benign, cystic tumors can be distinguished through the appropriate b-value value. It is widely used for sheep identification. Accordingly, we would like to introduce the clinical use and future direction of diffusion magnetic resonance imaging currently being used.

Fe68.5Co5M₃Cu₁Si13.5B9(M=Nb, Mo, Mn, Cr)계 초미세결정립합금의 결정립 크기에 다른 자기적 특성의 변화

조용수(Y. S. Cho),김택기(T. K. Kim) 한국자기학회 1991 韓國磁氣學會誌 Vol.1 No.2

초급냉법중 단롤법으로 제작한 비정질 Fe_(68.5)Co_5M₃Cu₁Si_(13.5)B_9(M=Nb, Mo, Mn, Cr)계 합금을 결정화온도 이상의 온도에서 열처리하여 결정화 시킨 후, 결정립 크기에 따른 항자력, 투자율 및 교류자기이력손실을 조사하였다. Fe_(68.5)Co_5M₃Cu₁Si_(13.5)B_9(M=Nb, Mo, Mn, Cr)합금중 M=Mo, Nb조성에서 초미세결정립이 형성되며 약 10 ㎚의 결정립 크기에서 가장 우수한 연자기적 특성을 나타낸다. 그러나 결정립의 크기가 10 ㎚보다 작거나 15 ㎚이상 커지면 연자기 특성이 열화된다. 결정립크기가 10㎚이하에서 연자기특성이 열화되는 것은 결정화 초기 결정립계에 존재하는 것으로 판단되는 Fe rich 비정질상에 의한 것으로 고찰된다. Amorphous Fe_(68.5)Co_5M₃Cu₁Si_(13.5)B_9(M=Nb, Mo, Mn, Cr) alloys were prepared by using rapidly quenching techinque and were annealed above their crystallization temperatures. Coercive force, initial permeability and AC power loss of the annealed Fe_(68.5)Co_5M₃Cu₁Si_(13.5)B_9(M=Nb, Mo, Mn, Cr) alloys have been studied systematically. Nanocrystallines are formed in the annealed alloys which include Mo and Nb. Remarkably improved soft magnetic properties are obtained in the alloys whose average grain size is around 10㎚. However, soft magnetic properties of the alloys are degraded when grain size is less than 10㎚ or larger than 15㎚. It is considered that the degradation of soft magnetic properties in the alloys whose average grain size is less than 10 ㎚ is due to the Fe-rich amorphous phase retained at grain boundary during the initial crystallization process.

NiFe / Co / Cu / Co 스핀밸브 자기저항 메모리 셀에서 형상자기이방성이 메모리 특성에 미치는 영향

김형준(Hyeong-Jun Kim),조권구(Kwon-Ku Cho),주승기(Seung-Ki Joo) 한국자기학회 1999 韓國磁氣學會誌 Vol.9 No.6

보자력의 차이를 나타내는 NiFe(60Å)/Co(5Å), Co(30Å) 두 자성층으로 구성된 NiFe(60Å)/Co(5Å)/Cu(40~60Å)/Co(30Å) 스핀밸브 박막을 일반적인 사진식각 공정을 사용하여 ㎛ 크기의 자기저항 메모리 셀로 패턴하고, 형상자기이방성이 자기저항 메모리 셀의 스위칭 특성에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 자기저항 메모리 셀의 출력 및 스위칭 특성은 셀의 크기에 따라 1 ㎃의 일정한 전류와 30 Oe 이내의 스위칭 자장에서 수 ~ 수십 ㎷의 출력 전압을 나타내었다. 특히, NiFe/Co/Cu/Co 스핀밸브 박막의 증착시 기판에 의해 유도된 결정성에 의한 일축자기이방성과 스핀밸브 박막을 직사각형 형태의 셀로 패턴할 때 부가되는 형상자기이방성의 크기 및 방향을 적절히 조절함으로써, 메모리 셀을 구성하는 NiFe/Co 층의 스위칭 자장을 약 1/3로 감소시킬 수 있었으며, 이는 자기저항 메모리 셀의 크기가 서브마이크론 범위로 감소될 때 발생하는 스위칭 자장의 증가 문제를 해결하는 데 도움이 될 것으로 사료된다. NiFe(60 Å)/Co(5 Å)/Cu(60 Å)/Co(30 Å) spin valve thin films were patterned into magnetoresistive random access memory (MRAM) cells by a conventional optical lithography process and their output and switching properties were characterized with respect to the cell size and geometry. When 1 ㎃ of constant sense current was applied to the cells, a few or a few tens of ㎷ of output voltage was measured within about 30 Oe of external magnetic field, which is an adequate output property for the commercializing of competitive MRAM devices. In order to resolve the problem of increase in the switching thresholds of magnetic layers with the downsizing of MRAM cells, a new approach using the controlled shape anisotropy was suggested and interpreted by a simple calculation of anisotropy energies of magnetic layers consisting of the cells. This concept gave a reduced switching threshold in NiFe(60 Å)/Co(5 Å) layer consisting of the patterned cells from about 15 Oe to 5 Oe and it was thought that this concept would be much helpful for the realization of competitive MRAM devices.