Issues

Search

Home > Issues > Search

소결 조건에 따른 Mn2/3 − xZn1/3 + xFe2O4 Ferrite의 자기적 특성

한국자기학회지, Volume 29, Number 1, 28 Feb 2019, Pages 1-7
임은수 (한국교통대학교 화공고분자신소재공학부), 강영민 * (한국교통대학교 화공고분자신소재공학부), 김동영 (안동대학교 물리학과)
Abstract
Mn2/3 − xZn1/3 + xFe2O4 (x = 0, 0.1, 0.2, 0.3)를 고상반응법(solid-state reaction)으로 합성한 후 Zn 치환량 (x)와 소결 온도와 소결 분위기에 따른 결정구조 및 미세구조, 그리고 이에 따른 자기적 특성 변화를 연구하였다. XRD 분석을 통해 1200 oC 이상의 온도에서 소결하였을 때 단상의 spinel ferrite 상이 합성됨을 알 수 있었다. x의 변화에 따라 미세구조의 두드러진 변화는 없었으나 소결 온도의 증가에 따라 평균 결정립의 크기는 증가하였다. 자화 곡선은 toroidal 형태의 시료에 코일을 감아 연자성 측정기로 측정하였고 모든 시료는 연자성의 거동을 보였다. 자속밀도와 복소투자율 spectra는 치환 조성 x와 공정 조건에 따라 매우 민감하게 변화함을 보였다. x = 0.1 조성의 시료를 1250 oC의 질소 분위기에서 소결하였을 때 최대 dc 투자율 dB/dH = 8896이 얻어졌다.

Mn2/3 − xZn1/3 + xFe2O4 (x = 0, 0.1, 0.2, 0.3) spinel ferrites samples were prepared by conventional ceramic process and the effects of the composition, sintering temperature and atmosphere (air, nitrogen) on the structure and magnetic properties were investigated. X-ray diffraction (XRD) analysis revealed that all the samples sintered at T ≥ 1200 oC have single spinel phases. The average grain size of the samples increased with increasing sintering temperature, although a clear dependence of the microstructure on x were not shown. Magnetization curves measured on the wire-wound toroidal samples by using a B-H curve tracer showed soft magnetic behaviors for all the samples. The magnetic flux density value and complex permeability (μ = μ' + jμ'') spectra sensitively varied with x and processing conditions. The highest dc permeability of dB/dH = 8896 could be achieved at the x = 0.1 sample sintered in nitrogen at 1250 oC.
 
Keywords: Mn-Zn ferrite; 고상반응법; 자기이력곡선; 복소투자율; Mn-Zn ferrites; solid-state-reaction; B-H curve; complex permeability
DOI: https://doi.org/10.4283/JKMS.2019.29.1.001