페라이트 다층박막의 제조와 자기적 특성 Growth and magnetic properties of multi-layed ferrite films원문보기
보고서 정보
주관연구기관
건국대학교 KonKuk University
연구책임자
이재광
보고서유형
최종보고서
발행국가
대한민국
언어
한국어
발행년월
2003-05
과제시작연도
2002
주관부처
과학기술부
사업 관리 기관
한국과학재단 Korea Science and Engineering Foundtion
등록번호
TRKO200800069002
과제고유번호
1350014974
사업명
목적기초연구사업
DB 구축일자
2015-01-08
키워드
페라이트.Cobalt 페라이트.NiZn 페라이트.다층박막.연자성 박막.경자성 박막.박막증착.RF sputtering 증착.FESEM.ferrite.Cobalt ferrite.NiZn ferrite.multi-layered film.soft magnetic film.hard magnetic film.thin film growth.RF sputtering method.FESEM.
초록▼
연구목표 RF magnetron sputtering 방법을 이용한 단층 ferrite 박막 및 다층 ferrite 박막의 제조와 박막의 자기적 특성에 관한 연구를 하였다. Magnetron sputtering 법을 이용하여 넓은 면적에 고품질의 NixZn1-xFe2O4 박막, CoFe2O4 및 다층 박막제조를 위하여 다양한 조건에서 성장을 하였으며, 성장 조건을 이용하여 박막간의 상호작용 및 성장박막의 자기적 특성변 화에 관하여 연구하였다. 연구내용 단층 ferrite 박막과 다층 ferrite 박막제조를 위하여,
연구목표 RF magnetron sputtering 방법을 이용한 단층 ferrite 박막 및 다층 ferrite 박막의 제조와 박막의 자기적 특성에 관한 연구를 하였다. Magnetron sputtering 법을 이용하여 넓은 면적에 고품질의 NixZn1-xFe2O4 박막, CoFe2O4 및 다층 박막제조를 위하여 다양한 조건에서 성장을 하였으며, 성장 조건을 이용하여 박막간의 상호작용 및 성장박막의 자기적 특성변 화에 관하여 연구하였다. 연구내용 단층 ferrite 박막과 다층 ferrite 박막제조를 위하여, 박막증착을 위한 target 제작, 박막 증착을 위한 최적의 rf magnetron sputtering 조건 (기판온도, 산소와 Ar의 비, 증착속도가 박막증착에 미치는 영향)에 관한 연구, SiOx, MgO 및 MgO/SiOx와 같은 단결정 혹은 비결정 기판에 연자성 및 경자성 ferrite 단층 박막제작 및 다층박막의 제조 (연자성체와 경자성체간의 상호작용에 관한 연구)을 제조하였다. 성장시킨 박막의 구조적 특성과 자기적 특성에 관한 연구를 위하여 박막 XRD, AFM, FESEM을 이용한 성분조사, VSM를 이용한 결정구조, 성분조사, 표면의 결정상태 및 박막의 자기적 특성을 측정하였다. 이러한 실험을 통하여 기판의 온도변화와 저온 증착 후 박막의 열처리가 박막의 표면상태와 자기적 특성에 미치는 영향에 관하여 연구하였다. 또한 상기의 실험으로 결과로 얻은 박막증착 조건을 활용하여 경자성/연자성 박막에 관한 연구를 시행하였다. 연구성과 다양한 기판, 기판의 온도 변화 및 박막 입자의 결정화를 위한 후 열처리 공정에 관한 연구를 하므로 고품질의 박막성자에 필요한 기반 지식을 습득 할 수 있었다. 산화물 박막을 증착하는 경우, 박막을 구성하는 입자의 결정화를 위하여서 열처리 과정이 요구된다. 그러나, 열처리 과정이 성장박막을 구성하는 입자의 크기와 표면 거칠기가 결정되므로 고품질의 박막성장을 위하여서는 이러한 연구가 매우 중요한 역할을 한다. 또한 연자성 박막과 경자성 박막을 다층으로 제조하므로 다양한 자기적 특성을 가지는 박막제조을 가능하게 하였다.
Abstract▼
Purpose of Research Purposes of the research are to grow single or multi-layered ferrite films and to study their magnetic properties using a rf magnetron sputtering method. To grow the high quality of NixZn1-xFe2O4 and CoFe2O4 films for large areas, their magnetic properties and exchange interac
Purpose of Research Purposes of the research are to grow single or multi-layered ferrite films and to study their magnetic properties using a rf magnetron sputtering method. To grow the high quality of NixZn1-xFe2O4 and CoFe2O4 films for large areas, their magnetic properties and exchange interaction between them are studied. Contents of Research To grow single and multi-layered ferrite films, the following things were done: sintering of ferrite targets, determining the proper states (substrate temperature, ratio of O2 and Ar, and growth ratio) and growing films on single and amorphous crystals (SiOx, MgO/SiOx, and MgO). Magnetic and structural properties, surface morphology, and composition of ferrite films grown using a magnetron sputtering method, were examined using thin film XRD, EDX on SEM, FESEM and VSM. The effects of varying substrate temperatures and post-annealing process were on their surface morphology and magnetic properties. With a proper condition, multi-layered (soft magnetic /hard magnetic) thin films were grown and their magnetic properties could be modified easily with the control of the thickness of thin films. Effectiveness of Research We can obtain the capability to grow a high quality of ferrite films on various substrates as the effects of substrate temperatures and post-annealing process. While oxide films are deposited, the proper heat treatment is absolutely necessary to crystallize grains consisting of the films. However, the heat process affects the size of the grains and surface morphology so these research are very important to grow high-quality thin films for practical applications. We can make multi-layered films, which consist of soft and hard magnetic thin films. Magnetic properties of these multi-layered films can easily be modified by varying the thickness of soft and hard magnetic thin films. These films can be widely applied such as MO media, microwave devices and magnetic sensors.
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