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논문 상세정보

서큘레이터/아이솔레이터용 YIG 페라이트의 첨가제와 자기적 특성 연구

The Study on the Additives and Magnetic Property of YIG Ferrites for Circulator/Isolator

초록

YIG 페라이트는 마이크로파 RF 대역 통신 시스템, 이동통신, 위성방송 등의 정보산업과 각종 계측기기 등에 없어서는 안될 중요한 전자부품인 서큘레이터/아이솔레이터의 핵심소자로서 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 소결온도와 치환원소에 따른 서큘레이터/아이솔레이터용 YIG 페라이트의 미세구조와 전자기적 특성을 고찰하고자 하였다. Ca, V, In을 치환시킨 YIG 페라이트를 분무건조기를 사용하여 준구형 과립상태로 만들고, 일반적인 세라믹 제조 공정에 따라 125$0^{\circ}C$, 1275$^{\circ}C$, 130$0^{\circ}C$, 13$25^{\circ}C$에서 각각 소결하였다. 소결체는 XRD를 이용하여 상분석을 실시하였고, SEM을 이용하여 미세구조를 관찰하였으며, 전자기적 특성을 측정하기 위하여 VSM을 이용한 포화자화값 (4$\pi$ $M_{s}$) 측정과 FMR(Ferromagnetic Resonance)실험을 통한 자기공명반치폭($\Delta$H) 측정을 실시하였다. $Y_{1.6}$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$\pi$ $M_{s}$) 값과 낮은 자기공명반치폭($\Delta$H)을 지닌 우수한 전자기적 특성을 나타내었다.다.을 나타내었다.다.

Abstract

Yittrium Iron Garnet(YIG) has been used as an important material in the circulator/isolator which is used in RF communication system, mobile phone, adn satellite broadcasting, etc. In this study, we investigated the microstructural and magnetic properties of YIG ferrites with the sintering temperature and additives. We fabricated the YIG ferrites substituted with Ca, In, V by the traditional ceramic sintering method at 1250$\^{C}$, 1275$\^{C}$, 1300$\^{C}$ and 1325$\^{C}$. Powders were granulated by using a spray dryer. Crystallographic and microstructural properties were measured by using XRD and SEM. Magnetic properties were measured by using a VSM for saturation magnetization (4$\pi$M$\_$s/) and FMR (Ferromagnetic Resonance) experiment for ferromagnetic resonance line width (△H). The YIG ferrite, Y$\_$1.6/Ca$\_$1.4/Fe$_4$V$\_$0.7/In$\_$0.3/O$\_$12/, sintered at 1300$\^{C}$, showed higher saturation magnetization and lower ferromagnetic resonance line width than any other sintering temperatures.

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