초록 ▼

■ 유도가열 진공증발법을 이용하여 자기냉동용 자성물질을 막의 형태로 제조할 수 있는 기술을 개발하였음.
■ Ni-Mn-Ga화합물을 동시증발 공정으로 제조하였으며 막의 두께를 100 미크론이상 제조할 수 있는 기술을 확보하였음.
■ Ni:Mn:Ga = 51.1:27.2:21.7 조성에서 큐리온도 Tc 가 260 K로 상온 부근인 것을 확인하였고, 3 T자장 조건에서 magnetic entropy change값이 1.3 J/kgK인 것을 확인하였음.
■ 별도의 추가 열처리 없이 유도가열 진공증착법으로 결정화 상태의 Gd

■ 유도가열 진공증발법을 이용하여 자기냉동용 자성물질을 막의 형태로 제조할 수 있는 기술을 개발하였음.
■ Ni-Mn-Ga화합물을 동시증발 공정으로 제조하였으며 막의 두께를 100 미크론이상 제조할 수 있는 기술을 확보하였음.
■ Ni:Mn:Ga = 51.1:27.2:21.7 조성에서 큐리온도 Tc 가 260 K로 상온 부근인 것을 확인하였고, 3 T자장 조건에서 magnetic entropy change값이 1.3 J/kgK인 것을 확인하였음.
■ 별도의 추가 열처리 없이 유도가열 진공증착법으로 결정화 상태의 Gd 자성막을 제조할 수 있는 기술을 확보하였음.
■ 상기 Gd 자성막에서 hexagonal 구조의 Gd결정이 c축으로 성장하는 것을 관찰하였음. Tc와 magnetic entropy change값이 각각 294 K, 9.57 J/kgK의 값을 보였음.
■ 상기 Gd자성막은 처음에는 금속기판위에 증착하였으나 금속기판에서 쉽게 분리할 수 있으며 100 미크론 이상 후막으로 증착하는 것이 가능하였음.
■ 자기냉동물질을 이용한 열교환장치, 박판형 자기냉동물질의 제조방법, 자기냉동 물질의 비접촉 연속 자기열특성 측정장치, 복합선재형 자성물질의 제조방법, 이종의 자기냉동 물질을 이용한 열교환장치 등에 관한 국내 특허를 출원하였음.
■ Gd 자성막을 적층한 능동형 자기재생기(AMR)와 이를 이용한 소형 냉동기를 제작하고 상온 부근에서 6 K정도의 최대 온도차이(ΔT)와 ΔT = 0 조건에서 40 W의 냉각 성능을 달성하였음.

Abstract ▼

IV. Main Research Results
1. Fabrication of magnetic cooling material and evaluation of its property.
- We developed a vacuum co-evaporation process for the fabrication of Ni-Mn-Ga thick film. But its MCE value measured as magnetic entropy change, ΔSM was low.
- We developed Gd thick film f

IV. Main Research Results
1. Fabrication of magnetic cooling material and evaluation of its property.
- We developed a vacuum co-evaporation process for the fabrication of Ni-Mn-Ga thick film. But its MCE value measured as magnetic entropy change, ΔSM was low.
- We developed Gd thick film for magnetic cooling using vacuum evaporation technology. The thickness of the film was about 100 μm and ΔSM –k9.57 J/kgK, which was about 90% of that of Gd single crystal.
- We could deposit Gd film without additional heating on the metal substrate and the film was easily removed from the substrate.
- We could make dimple patterns on the Gd surface, which are effective to the increase of heat transfer area in AMR.
2. Manufacturing and evaluation of magnetic cooling system.
- We manufactured AMR by stacking Gd films of 327 g in transferent plastic box.
- We constructed the magnetic cooling system which consists of superconducting magnet, AMR, air-compression type actuator, and displace for the circulation of water.
- We confirmed the temperature gap(ΔT) of 6 ℃ between cold and hot end and achieved 40 W cooling power at ΔT = 0.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 초록 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• SUMMARY ... 7
• CONTENTS ... 9
• 목 차 ... 10
• 제 1 장 연구 개발과제의 개요 ... 11
• 제 1 절 연구 개발의 목적 ... 11
• 제 2 절 연구개발의 필요성 ... 11
• 제 3 절 연구개발의 내용 및 범위 ... 13
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 14
• 제 1 절 국내외 기술 및 연구현황 ... 14
• 제 2 절 특허기술 및 관련 산업 동향 ... 21
• 제 3 장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 31
• 제 1 절 자기냉동용 Ni-Mn-Ga 후막 제조 ... 31
• 제 2 절 홀프로브를 이용한 비접촉 자화도 측정장치 ... 40
• 제 3 절 자기냉동용 Gd 후막 제조 ... 42
• 제 4 절 자기 차폐 시스템 설계 및 해석 ... 45
• 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 75
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 76
• 참고 문헌 ... 77
• 끝페이지 ... 78