자성재료

소개글

자성재료에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

자구 내의 쌍극자들은 외부장과 같은 방향으로 배열하게 된다.
-포화유도를 얻기 위한 최소 자기장을 포화자기장(Saturation field) Hs 라 한다.
-외부장을 서서히 0으로 감소시키면 자기유도는 4-3-2-1의 경로를 따라 0으로 되돌아가지 않는다.
-위와 같은 경로를 따라 가기 위해서는 많은 양의 쌍극자 회전과 Bloch 벽의 비가역적 이동이 요구되기 때문이다.
-자기유도 B는 Bloch 벽의 가역적 이동에 의한 회복과 자화방향으로부터 자화용이 방향으로의 쌍극자 회전에 의해 경로 4∼5를 따라 약간 감소한다.
-외부장 H=0으로 감소하여도 얼마간의 자기유도가 잔류한다. 이를 잔류유도 또는 잔류자기 Br이라한다.
-외부장이 반대방향으로 증가하면, 외부장과 같은 방향으로 배열된 자구의 성장과 상극자 회전이 다시 발생한다.
-B=0를 만들기 위해 -Hc의 외부장이 요구되며, 이를 보자력(coercive field)이라 한다.
-외부장의 세기를 더욱 증가시키면 포화자장 -Hs 에서 포화유도 -Bs가 얻어질 때까지 경로 6∼7을 따라 이동한다.
-경로 7-8-9-4는 경로 4-5-6-7과 대칭되는 것으로 이들에 의해 자기이력곡선(magnetic hysteresis loop)이 이루어진다.
-Bs, Br, Hs, Hc 가 높은 재료들은 이력곡선에 의해 둘러싸인 면적이 크며, 이와 같은 재료들은 경자석(Hard marnet)으로 분류한다.
-Bs, Br, Hs, Hc 가 낮은 재료들은 연자석(Soft magnet)으로 분류한다.
-이력곡선의 형태는 종종 어떤 특정 용도로 사용하기 위해 강자성 재료, 연자성재료를 선택할 때 가장 중요한 인자로 작용한다.
-경자석은 영구자석으로 사용되는 반면에 연자석은 교류 전자기파에 의한 에너지 손실을 최소로 할 필요가 있을 때 사용된다.
3. 자성재료가 쓰이는 분야
1) 자기기록 소자 (Magnetic storage device)
-자기기록 소자로 사용하기 위한 재료에서 요구되는 두가지 주요 특성
①쉽게 자화될 수 있어야 한다. 즉 낮은 Hs를 가져야 한다.
②외부장을 제거한 후에도 대부분의 자화가 유지되어야 한다. 즉 높은 Br를 가져야 한다.
-이러한 형태의 이력곡선의 장점은 크기 Hc 의 자기장을 반대방향으로 가해줌으로써 자기 소자에 기록된 정보를 깨끗이 지우는 것이 용이하다는 것이다.
2) 변압기철심
-변압기 철심으로 사용되는 재료에는 교류 전기장과 자기장이 계속 가해지기에 이런 용도로 사용하기 위한 재료는 자기이력과 와전류 손실(eddy current power loss)을 최소화 하는데 기초하여야 한다.
-교류 자기장에 의해 와전류가 흐르게 되면 저항열에 의한 전력손실은 V /R 로 나타낼 수 있으므로, 변압기 철심의 저항을 최대로 하여 와전류 손실을 최소화할 수 있다.
-자기 이력손실을 최소화하기 위해서는 변압기 철심을 연자성 재료로 만들어야 한다.
-미세구조를 조절하여 Bloch 벽의 이동도와 전기 비저항 중 한 가지 특성을 증가시키면 다른 특성이 감소
3) 영구자석
-영구자석은 외부장이 없을 때에도 자화되어 있어야 하며, 사용시 외부 자기장에 의해 탈자(demagnetization)되지 않아야 하므로 잔류자기 Br 과 보자력 Hc 가 큰 재료 즉, 경자석이다.
-Br 와 Hc를 최대로 만들기 위해서는, 미세구조를 조절하여 이동도를 최소화시켜야 하며, 영구자석용 재료에서는 쌍극자 회전이 어려워야 한다.
-Br, Hc 의 이동도를 감소시키기 위해 사용된 공정에 따른 영구자석의 분류
①높은 전위밀도로 자구가 쉽게 성장하는 것을 억제
②열처리로 미세하게 분산된 이차상을 형성함으로서 이동도를 억제

키워드

자성재료,   VSM,   Hysteresis Loop