• Title, Summary, Keyword: YIG

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Effects of Annealing Temperature on the Properties of Solid Phase Epitaxy YIG Films (열처리온도가 고상에피택시 YIG박막의 특성에 미치는 영향)

  • Jang, Pyung-Woo
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.13 no.6
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    • pp.221-225
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    • 2003
  • Effects of annealing temperature on the crystalline and magnetic properties of YIG films grown by solid phase epitaxy. The eptiaxy films were made by annealing Fe-Y-O amorphous films in the air at 550-1050 $^{\circ}C$ which were sputtered on GGG (111) substrates in a conventional rf sputtering system. Crystallization temperature of Fe-Y-O amorphous films on GGG (111) substrate was between 600 and 650 $^{\circ}C$ which is much lower than that Fe-Y-O powder prepared by sol-gel method. Excellent epitaxial growth of YIG films could be conformed by the facts that the diffraction intensity of YIG (888) plane was comparable with that of GGG (888) plane and full width at half maximum of YIG (888) rocking curve was smaller than 0.14$^{\circ}$ when films were annealed at 1050 $^{\circ}C$. It could be seen that it is necessary to anneal the films at higher temperature for an excellent epitaxy because lattice parameter of YIG films were smaller and the peak of YIG (888) plane is higher and narrower with increasing annealing temperature. Films annealed at higher temperature shows M-H loop with perpendicular anisotropy which was due to 0.15% lattice mismatch between YIG and GGG.

Growth and Characteristics of YIG, Bi:YIG, TbBi:YIG Single Crystal Thick Films (YIG, Bi:YIG, TbBi:YIG 단결정 후막의 성장과 특성)

  • 윤석규;김근영;김명진;이형만;김회경;윤대호
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.40 no.7
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    • pp.672-676
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    • 2003
  • The single crystalline thick films of Y$_3$Fe$\sub$5/O$\sub$12/(YIG), Y$_3$Fe$\sub$5/O$\sub$12/(Bi:YIG), (TbBi)$_3$(FeAlGa)$\sub$5/O$\sub$12/ (TbBi:YIG) were grown on (GdCa)$_3$(GaMgZr)$\sub$5/O$\sub$12/ (SGGG) by Liquid Phase Epitaxy (LPE). The change of lattice mismatch, Bi concentration, characteristic of magnetic and surface morphology were investigated in the thick film growth as a function of species and amount of chemical element, while substrate rotation speed, supercooling and growth time were kept constant. It was observed that the lattice constant of garnet single crystalline thick films of TbBi:YIG (12.500 ${\AA}$) is closed to the one of the substrate (12.496 ${\AA}$). Besides magnetic field of saturation exhibits excellent results (150 Oe).

Properties of YIG films grown by solid phase epitaxy (고상 에피택시법으로 성장한 YIG 박막의 특성)

  • ;S. Yamamoto
    • Proceedings of the Korean Magnestics Society Conference
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    • pp.192-193
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    • 2003
  • YIG 에피택시박막은 다른 강자성, 페리자성재료에 비해 수 GHz의 영역에서 매우 우수한 특성을 나타내고 있다. YIG 에피택시 박막은 고상에피택시 방법으로 제조할 경우 매우 편리하게 제조할 수 있는 것으로 알려져 있는데, 이 방법은 상온에서 Y-Fe-O 박막을 GGG(111)기판에 스파터한 뒤 공기 중에서 열처리하면 간편하게 얻을 수 있다. 이 방법은 통상과 같이 고온에서 아주 느린 속도로 에피택시박막을 성장시키는 스파터방법에 비해 매우 간편하고 경제적인 것으로, 본 연구에서는 보통의 분말소결공정으로 제작된 2.5인치 YIG 타겟을 사용하여 두께 2.5 $\mu\textrm{m}$ 비정질 Fe-Y-O 박막을 만든 뒤 550 - 1050 $^{\circ}C$의 공기 중에서 열처리하였다. 비정질 박막을 $600^{\circ}C$이하에서 10 시간동안 열처리하였을 경우 매우 약한 YIG상의 회절선만 관찰할 수 있었다. 반면에 온도를 $650^{\circ}C$로 올리면 매우 강한 (444) 또는 (888)회절선과 매우 약한 다른 회절선을 관찰 할 수 있었다. 이 시편의 경우 (888)회절선의 강도는 GGG기판의 (888)회절선의 강도와 비교할 정도로 매우 강하여 에피택시성장이 매우 잘 이루어질 수 있다는 가능성을 확인할 수 있었다. 그리고 YIG(888) 회절선의 록킹곡선의 반가폭이 0.14$^{\circ}$ 이었고, 이것은 에피택시성장이 매우 잘 이루어지고 있음을 의미하는 것이다. 열처리 온도가 감소함에 따라 YIG박막의 격자상수는 감소하였으며 YIG(888)회절선의 강도는 그림 1과 같이 넓어지고 그 강도는 약해진다.

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The Effect of $Bi_2$$O_3$Addition on the Microstructure and Magnetic Properties of YIG Prepared by RSP(Reaction Sintering Process) (반응소결공정으로 제조된 YIG의 미세구조 및 자기특성에 대한 $Bi_2$$O_3$첨가 영향)

  • 김태옥;장학진;윤석영
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.38 no.8
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    • pp.710-715
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    • 2001
  • 반응소결공정(RSP : Reaction Sintering Process)을 이용하여 YF댸₃와 Fe₂O₃의 성분에 소결첨가재 Bi₂O₃를 첨가하여 YIG를 합성하였다. Bi₂O₃첨가량과 소결온도에 따른 YIG 소결체의 미세구조 및 자기적 특성변화에 대해 주사전자현미경, X-선 회절분석기 및 시료 진동형 자력계를 이용하여 조사하였다. 소량의 소결첨가재 Bi₂O₃첨가시 YIG 소결체의 격자상수는 12.387에서 12.420 Å으로 증가하였다. 이는 상대적으로 이온반경이 큰 Bi 이온이 12면체 Y 이온 자리로 치환되었기 때문인 것으로 여겨진다. Bi₂O₃를 1.0 wt% 첨가하였을 때 비교적 균질한 미세구조를 보였으며, 1350℃에서 소결한 YIG의 밀도가 이론밀도의 98% 이상의 치밀화를 보였다. Bi₂O₃가 0.0 wt%에서 1.5 wt%로 첨가량이 증가함에 따라 상온에서의 포화자화값(M/sub s/)은 조금씩 증가하는 경향을 보였으나 큰 변화는 없었다. 반응소결공정을 이용 YIG 소결시 소결첨가제 Bi₂O₃가 1.0 wt%이고, 소결온도 1350℃에서 비교적 우수한 소결특성과 자기특성을 가지는 YIG 소결체를 얻을 수 있었다.

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The Study on the Fabrication Process and the Electromagnetic Properties of YIG ferrites for Isolator (아이솔레이터용 YIG 페라이트의 제조공정 및 전자기적 특성)

  • 양승진;윤종남;김정식
    • Proceedings of the International Microelectronics And Packaging Society Conference
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    • pp.148-151
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    • 2002
  • 본 연구에서는 Ca, In, V, Al을 첨가 원소로 사용한 YIG 페라이트 분말을 분무건조기로 준구형 과립으로 만들어 일반적인 세라믹 제조 공정 방법으로 다결정 테를 제조하였고, 소결온도와 첨가원소의 조성비에 따른 YIG 페라이트의 기본물성과 전자기적 특성 변화를 조사하였다. 제조된 YIG 페라이트에 대한 기본 물성과 자기 특성을 밀도측정기, XRD, SEM, VSM, Network Analyzer 등을 이용하여 측정 분석하였다. $Y_{2.1}$C $a_{0.9}$F $e_{4.4}$ $V_{0.5}$I $n_{0.05}$A $l_{0.05}$ $O_{12}$ 조성의 YIG 페라이트에 대한 전자기적 특성 측정 결과 13$50^{\circ}C$에서 소결한 YIG 페라이트에서 우수한 삽입손실 값과 Isolation 값을 나타내였으며 이론밀도의 92%의 높은 밀도값을 가지며 높은 포화자화(4$\pi$Ms) 값을 지닌 우수한 전자기적 특성을 나타내었다.내었다.내었다.

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The Study on the Additive Effects on the Microwave Characteristics of YIG ferrites for Circulator (서클레이터용 YIG 폐 라이트의 첨가제에 따른 마이크로파 특성)

  • 윤휘영;윤종남;김정식
    • Proceedings of the International Microelectronics And Packaging Society Conference
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    • pp.205-208
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    • 2001
  • 본 연구에서는 소결온도와 치환원소에 따른 서클레이터/아이솔레이터용 YIG 페라이트의 미세구조와 전자기적 특성을 고찰하고자 하였다. Ca, V, In을 치환시킨 YIG 페라이트를 분무건조기를 사용하여 준구형 과립상태로 만들고, 일반적인 세라믹 제조 공정에 따라 12$50^{\circ}C$, 1275$^{\circ}C$, 130$0^{\circ}C$, 13$25^{\circ}C$에서 각각 소결하였다. 제조된 YIG 페라이트에 대한 기본 물성과 자기 특성을 밀도측정기, XRD, SEM, VSM, FMR(Ferromagnetic Resonance) 등을 이용하여 측정 분석하였다. $Y_{1.6}$C $a_{1.4}$F $e_4$ $V_{0.7}$I $n_{0.3}$ $O_{12}$ 조성의 YIG 페라이트에 대한 전자기적 특성 측정 결과 130$0^{\circ}C$에서 소결한 YIG 페라이트가 높은 포화자화(4$\pi$Ms) 값과 낮은 자기공명반치폭($\Delta$H)을 지닌 우수한 전자기적 특성을 나타내었다. 전자기적 특성을 나타내었다.나타내었다.다.

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Magnetic Properties of La-doped YIG Films Prepared by LPE(Liquid Phase Epitaxy) (LPE 성장법으로 성장시킨 La을 첨가한 YIG 막의 자성특성)

  • 김동영;한진우;김명수;이상석
    • Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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    • v.14 no.3
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    • pp.257-262
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    • 2001
  • Single crystalline films of La doped YIG(yttrium iron garnet) were grown by the liquid phase epitaxy. The lattice constants of films obtained by DCD(double crystalline diffractometer) measurement increased with increasing La contents in films. In particular, lattice constants of films grown wiht Y/La=20 solution were nearly same as those of GGG (gadolinium gallium garnet) substrate. The saturation magnetization measured with VSM (vibrating sample magnetometer) was about 1750Gauss which is the same as that of pure YIG irrespective of La contents in films. FMR(ferromagnetic resonance) linewidth of La doped YIG was smaller than that of pure YIG. Since appropriate La doping decreases the lattice mismatch between film and substrate, the FMR linewidth was Y/La=20 in this experiment.

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The Study on the Fabrication Process and the Microwave Characteristics of YIG ferrites by Using Wet Processing (습식합성법을 이용한 YIG-ferrites의 제조공정과 마이크로파 특성 연구)

  • 양승진;윤종남;김정식
    • Proceedings of the International Microelectronics And Packaging Society Conference
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    • pp.181-184
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    • 2002
  • 본 연구에서는 아이솔레이터(Isolator)의 핵심소재로 사용되는 YIG-ferrites를 수열합성법에 의해 초미세 분말로 합성하고, 합성된 분말을 원료로 사용하여 제조 공정된 YIG-ferrites 소결체의 미세구조와 전자기적 특성에 관하여 고찰하였다. 수열합성법(Hydrothermal synthesis method)으로 YIG[ $Y_3$F $e_{5}$ $O_{12}$]분말을 먼저 합성하고 Ca, V, In, Al 등을 첨가시킴으로서 $Y_{2.1}$C $a_{0.9}$ $Y_{4.4}$ $V_{0.5}$I $n_{0.05}$ $O_{12}$의 조성을 지닌 시편을 제조하였다. 초기열처리는 30$0^{\circ}C$에서 90$0^{\circ}C$의 온도 범위에서 15$0^{\circ}C$간격으로 진행하였다.. 그 결과 75$0^{\circ}C$로 초기열처리 하였을 경우 단일 YIG peak가 나타남을 알 수 있었다. 수열합성법으로 제조된 YIG 소결시편의 전자기적 특성은 일반 시약급원료를 사용하여 제조된 소결시편과 비교하여 마이크로파 특성을 평가하였다. 그밖에 YIG-ferrites의 결정성, 미세구조, 자기적 특성, 마이크로파 특성을 XRD, SEM, VSM, Network Analyzer를 이용하여 고찰하였다.여 고찰하였다.다.다.다.다.

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