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Ce 치환된 ThMn12 구조의 Fe-rich 화합물의 제조 및 자기적 특성 연구

한국자기학회지, Volume 29, Number 2, 30 Apr 2019, Pages 29-33
임정태 (재료연구소 분말/세라믹연구본부), 천휘동 (재료연구소 분말/세라믹연구본부), 박지훈 (재료연구소 분말/세라믹연구본부), 김종우 (재료연구소 분말/세라믹연구본부), 최철진 * (재료연구소 분말/세라믹연구본부)
Abstract
최근 차세대 영구자석 물질로서의 가능성을 보이는 Fe-rich 계 ThMn12 화합물인 Sm-Fe-Ti 물질에서 Sm보다 가격 경쟁력이 있는 Ce 원소를 치환한 (Sm1 − xCex)(Fe0.8Co0.2)11Ti (x = 0.0, 0.1, 0.3, 0.5) 합금에 대해 X-선 회절기(XRD)와 진동 시료형 자화율 측정기(VSM)를 이용하여 결정학적 및 자기적 특성을 연구하였다. Rietveld 정련법을 이용하여 정밀한 상분석을 진행하였으며, Ce 원소의 치환량에 따른 격자상수비의 변화를 고찰하였다. 포화 접근법(law of approach to saturation)을 이용하여 결정자기 이방성 상수와 자기이방성 에너지를 계산하였으며, 격자상수비에 따른 자기이방성 에너지의 변화를 분석하였다. 또한 온도에 따른 자화 곡선을 통해 퀴리온도를 결정하였다.

Recently, Fe-rich ThMn12 compounds have shown potential as next generation permanent magnet materials. Ce element is low cost than Sm element. Therefore, The crystallographic and magnetic properties of (Sm1 − xCex)(Fe0.8Co0.2)11Ti (x = 0.0, 0.1, 0.3, and 0.5) have been investigated by using X-ray diffractometer (XRD), and vibrating sample magnetometer (VSM). The phase identity and volume fraction of all samples were determined by using Rietveld refinement. The magnetocrystalline anisotropy constant and magnetic anisotropy energy were calculated by using the law of approach to saturation and the change of magnetic anisotropy energy by the lattice field ratio was analyzed. Also, the Curie temperature (TC) was obtained from the temperature-dependent magnetization curves.

 
Keywords: 영구자석; ThMn12 구조; 포화접근법; 자기이방성 상수; permanent magnet; ThMn12-type structure; law of approach to saturation; magnetic anisotropy constant
DOI: https://doi.org/10.4283/JKMS.2019.29.2.029