Journal of the Korean Magnetics Society (한국자기학회지)

The Korean Magnetics Society (한국자기학회)
권호 표지

The Magnetic Properties of Fe-Hf-C Soft Magnetic Thin Films

Fe-Hf-C계 연자성 박막합금의 자기적 성질

  • 최정옥 (서울대학교 금속공학과) ;
  • 이정중 (서울대학교 금속공학과) ;
  • 한석희 (한국과학기술연구원 자성합금연구실) ;
  • 김희중 (한국과학기술연구원 자성합금연구실) ;
  • 강일구 (한국과학기술연구원 자성합금연구실)
  • Published : 1993.03.01
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Abstract

Thin films of soft magnetic Fe-Hf-C alloys with nanoscale crystallites were investigated in this study. The films were fabricated by an RF diode magnetron sputtering apparatus and subsequently annealed in vacuum. The soft magnetic properties of the films were observed to differ depending on the different substrates such as Corning 7059, $CaTiO_3$ and $Al_2O_3-TiC$ with various underlayer(Cr, $SiO_2$) thickness. This results may be due to the interdiffusion between the substrate and the magnetic layer and/or between the underlayer and the magnetic layer, rather than the microstructural change such as grain size. The Fe-Hf-C films with high permeability up to 4000(at 1 MHz) and saturation magnetization up to 16 kG were obtained in the vicinity of phase boundary between the crystalline and amorphous state when the size of ${\alpha}-Fe$ grains is about 5 nm. And also the films were found to have thermal stability up to $600^{\circ}C$.

복합타게트 방식의 고주파 2극 마그네트론 스퍼터링 장치를 이용하여 Fe-Hf-C계 극미세 결정 연자성 박막을 제조하여 박막조성, 열처리 조건 및 기판과 그 하지층이 자기적 성질에 미치는 영향을 조사하였다. Fe-Hf-C계 초미세 결정 연자성 박막은 Hf 8-10at.%, C 14-18at.%의 조성범위에 서 비정질과 결정질의 경계에 가까운 조성일수록 연자성이 향상되었으며 포화자속밀도 16 kG, 1 MHz 에서의 실효투자율 4000 이상의 연자성을 나타내고 $600^{\circ}C$ 까지도 투자율 3000정도의 열적안정 성을 나타내었다. 기판 및 하지층에 따른 연자성 특성은 미세구조의 변화 보다는 기판/자성막 및 하지층/자성막간의 상호확산에 의해 주로 영향을 받는 것으로 나타났다.

Keywords