New Methods of Measuring Magnetization and Coercivity by Torque Magnetometer

토크마그네토미터를 이요한 자화 및 보자력측정의 새로운 방법

We have developed new techniques to measure the magnetization and coercivity of a uniaxial magnetic material using a torque magnetometer. The magnetization could be measured from the slope of the linear region in a plot of the torque ${\tau}/H$ versus the applied field H, when the direction of the applied field was normal to the uniaxial orientation. While, the coercivity could be obtained by taking the value of applied field where the torque was zero, when the direction of the applied field was $(180+{\delta})$ degrees from the uniaxial orientation. The techniques were applied to determine the magnetizations and coercivities of several Co /Pd multilayer thin films and the results were confirmed to be similar within a 2 % difference to those obtained by a vibrating sample magnetometer.

토크마그네토미터를 이용하여 일축이방성이 있는 자성체의 자화와 인가자장의 방향에 따른 보자력을 정확하게 측정하는 새로운 방법을 개발하였다. 자화와 보자력을 측정하기 위해 시편을 자화용이축 방향으로 포화시킨 후, 자화용이축과 이루는 자장의 각도$({\phi})$ 가 $1/2{\pi}$와 ${\pi}+{\delta}$에서 자장(H)를 증가시켜 가며 자장의 변화에 따른 토크$({\tau})$ 곡선들을 얻었다. 자화는 ${\phi}$가 $1/2{\pi}$인 토크곡선에서 ${\tau}/H$를 측정하여 얻을 수 있었고 보자력은 ${\phi}$가 ${\pi}+{\delta}$인 토크곡선에서 ${\tau}$ = 0 이 되는 자장의 세기로부터 구할 수 있었다. 기존의 VSM에 의한 측정과 비교한 결과 2 % 이내에서 일치함을 보였으며, 토크마그네토미터의 고감도로 인해 VSM에 의한 방법보다 정밀한 자화 측정이 가능하였다.