목차
저자의 말 = 3
제1장 자성물질의 근원과 자기물질의 단위 = 19
1. 서론 = 21
2. 자성물질의 특성 = 26
1) 자성의 근원(원인) = 26
(1) 자기회전 효과(gyromagnetic effect) = 31
① Einstein-de Haas method = 31
② Barnett method = 31
(2) 자기공명(magnetic resonance) 실험 = 31
3. 물리단위와 자기단위 = 33
1) 여러 가지 단위 = 33
(1) 국제단위계(國際單位系) = 33
① 길이 표준 = 35
② 질량 표준 = 35
③ 시간ㆍ주파수 표준 = 36
④ 직류 표준 = 38
가. 전류의 단위 암페어 (Ampere, A) = 38
나. 전압, 기전력의 단위 볼트 (Volt, V) = 38
가) 저항의 단위 옴 (Ohm) = 39
나) 전기량의 단위 쿨롱 (Coulomb) = 39
⑤ 온도 표준 = 39
가. 보건의료 = 39
나. 일상생활 및 에너지 보존 = 39
다. 산업에의 이용 = 39
가) 온도의 정의 및 온도눈금 = 40
(가) 온도의 정의 = 40
(나) 온도눈금 = 40
(a) 열역학적 온도눈금 = 40
(b) 국제 실용 온도눈금 = 41
⑥ 물질량의 단위(mol) = 42
⑦ 광도의 단위(Cd) = 43
(2) 보조 단위 = 43
가. 평면각(rad) = 43
나. 입체각(sr) = 43
2) 자기량의 단위계 = 44
(1) 단위계(System of Units) = 44
(2) 기본 자기량(Basic Magnetic Quantities) = 44
① 자기 유도(magnetic induction, B) = 45
② 자화력(magnetization force strength, H) = 48
③ 유도 자기량 (Drived Magnetic Qauantities) = 49
가. 자속(magnetic flux, Φ) = 49
나. 기자력(magnetomotive force, F) = 50
다. 자기저항(magnetic resistance, R) = 51
제2장 물질의 전기 및 자기특성 = 55
1. 물질의 전기 특성 = 57
1) 비저항(resistivity) 측정 = 57
2) 손실 계수(1／Q 값) 측정 = 58
(1) LCR-metter(또는 Q-metter)의 원리 = 58
(2) Q의 의미 = 58
3) 전기 용량(capacitance) 측정 = 63
4) 인덕턴스(inductance) 측정 = 64
5) 온도 계수 측정 = 64
(1) 투자율의 상대 온도 계수 = 64
(2) 손실 계수의 온도 계수 = 64
(3) 실효 Q의 온도 계수 = 65
3. 물질의 자기 특성 = 66
1) 투자율(permeability) = 66
(1) 상대 투자율(relative permeability, $$μ_r$$) = 66
(2) 초 투자율(initial permeability, $$μ_i$$) = 67
(3) 최대 투자율(maximum permeability, $$μ_m$$) = 68
(4) 유효 투자율(effective permeability, $$μ_e$$) = 68
(5) 투자율에 영향을 미치는 인자 = 68
① 물리적 인자(physical parameters) = 68
가. 자기 결정 이방성 계수(magnetocrystalline anisotropy constant, K) = 68
가) 결정자기 이방성의물리적원인 = 74
나. 자기변형 (또는 자왜) 계수(magnetostriction constant, λ) = 76
다. 내부자기 소거 효과(internal demagnetizing effect) = 78
② 화학적 인자(chemical parameters) = 78
가. 화학 조성의 불균일성 = 78
나. Fe²◆U207A◆／F³◆U207A◆의 비 = 78
다. 첨가물의 영향 = 79
③ 구조적 인자 = 79
가. 입계(grain boundary) = 79
나. 기공(pore) = 79
2) 자화 감수율(또는 자화율) = 80
3) 자기 이력곡선 = 82
3. 반자장 계수 = 85
4. 자구 = 88
1) 자구와 자벽 = 88
2) 자구 구조 = 91
제3장 온도 의존성 및 교환 상호작용 = 93
1. 자화의 세기와 온도 의존성 = 95
2. 교환 상호작용 = 96
3. 초교환 상호작용 = 98
제4장 자성물질의 종류와 특징 = 101
1. 반자성물질 = 104
2. 상자성물질 = 107
3. 강자성물질 = 108
1) 반강자성 물질 = 111
4. 강자성물질의 자화곡선 = 113
제5장 연자성 물질의 종류 = 117
1. 규소강판 = 119
1) 규소 강판의 발달 과정 = 119
2) 규소강판의 제조공정 = 121
3) 규소강판의 측정 및 특성 = 123
(1) 측정 원리와 방법 = 125
① 측정 장치 = 125
가. 25㎝-Epstein Test Frame = 125
나. 플럭스 볼트메터(Flux Voltmeter) = 126
다. RMS Volt meter(Vrms) = 126
라. Watt meter = 127
마. RMS Ammeter = 127
바. Mumetal Inductor = 127
② 측정방법 = 127
가. 철손(Core loss)측정 = 127
나. 투자율(Permeability)측정 = 131
(2) 규소 강판의 특성 = 132
(3) 규소 강판의 용도 = 135
2. 자기헤드 및 연자성 물질의 합금 = 137
1) 자기헤드 = 137
(1) 연자성 페라이트(Mn-Zn 페라이트) = 137
(2) 센더스트(FeSiAl계 합금) = 137
(3) 퍼멀로이(NiFe계 합금) = 137
(4) 비정질 합금(Co계 합금) = 138
(5) 초미세결정 합금(Fe계 합금) = 138
(6) 다층박막 합금(FeC／NiFe, FeAlN/SiN, CoNbZr／CoNbZrN계 합금) = 138
2) 퍼 멀로이(Permalloy) = 138
3) 연자성 합금 = 141
(1) Fe-Al 합금 = 141
(2) Fe-Al-Si 합금 = 141
(3) Fe-Co 합금 = 141
3. 비정질재료(Amorphous materials) = 143
1) 비정질 재료의 제조공정 = 144
2) 비정질 합금의 특성 = 146
(1) Fe계 비정질 합금 = 149
(2) Co계 비정질 합금 = 149
(3) 희토류 Fe계 비정질 자석 = 150
3) 비정질 합금의 용도 = 150
4. 소프트 페라이트 = 155
1) 서론 = 155
2) 페라이트의 분류 = 155
(1) 조성 및 결정모양에 의한 분류 = 155
(2) 기능에 의한 분류 = 156
(3) 형상에 의한 분류 = 157
3) 페라이트의 응용 = 158
4) 페라이트의 기초 = 158
(1) 결정 구조와 자성 = 158
① 자성 이온 = 159
② 페리 자성 = 162
③ 결정 구조와 포화 자기 모멘트 = 164
가. 스피넬 형 = 164
나. 마그네토플럼바이트형 = 168
다. 가넷 형 = 170
라. 페로브스카이트 형 = 172
④ 포화 자화의 온도 변화 = 173
5) 소프트 페라이트의 제조 및 반응 = 175
(1) 건식법(dry process) = 181
(2) 습식법(wet process) = 181
(3) 페라이트의 제조공정 = 182
① 원료 배합 = 182
② 혼합 = 183
③ 가소(calcination) = 182
④ 분쇄 및 혼합 = 184
⑤ 성형(molding) = 185
⑥ 소결(sintering) = 186
가. 소결 현상 = 186
나. 결정 성장 = 188
6) 페라이트의 특성과 측정 장치 및 방법 = 190
(1) 물리적 측정 = 190
① 수축률 측정 = 190
② 밀도 측정 = 191
③ 미세조직 측정 = 193
④ X-Ray 회절 측정 = 196
(2) 전기적 측정 = 198
(3) 자기적 측정 = 199
① 플럭스 메터(Fluxmeter) = 200
② 가우스 메터(Gaussmeter) = 201
(4) 경ㆍ연자성의 자기적 측정 방법 = 201
① 경자성 재료(hard magnetic materials) = 201
가. 전자석(Electromagnet) = 201
가) 경자성 재료측정방법 = 203
② 연자성 재료(soft magnetic materials) = 207
가. 투자율(permeability) 측정 = 207
나. 자기 유도(magnetic Induction, B) = 208
다. 보자력(coercive force, Hc) = 208
라. 자기 모멘트 = 209
마. 큐리온도(Curie temperature, Tc) = 912
(5) 미세 자기장 변화의 측정 = 213
(6) 자기적 특성 및 용도 = 214
① 특성 = 214
가. 손실 = 214
가) 자기 이력 손실(magnetic hysteresis loss) = 214
나) 와전류 손실(eddy current loss) = 214
나. 자기특성 = 214
다. 진동 흡수 페라이트(페라이트 복합 재료) = 216
가) 페라이트 복합 재료의 감쇄능력 = 217
나) 페라이트 복합 재료의 응용 = 217
(가) 제진상(除振床) = 218
(나) 제진대(除振臺) = 218
라. 용도 = 219
가) 분류 = 219
(가) 직선적 자화 특성을 이용하는 재료 = 219
(나) 비 직선적 자화 특성을 이용하는 재료 = 219
(다) 자왜(λ)를 이용하는 재료 = 219
(라) Faraday효과를 이용하는 재료 = 219
나) 페라이트의 용도별 일람표 = 220
제6장 경자성 물질의 종류 = 223
1. 영구자석 = 225
1) 서론 = 225
2) 영구 자석의 특성 = 227
(1) 에너지 적(energy Product) = 227
(2) 자극편(磁極片) = 229
(3) 특성 = 229
3) 영구 자석의 용도 = 231
2. 희토류 자석(Rare earth magnets) = 235
1) 희토류 자성의 자기 모멘트 = 235
2) 희토류 자성의 자기 질서 = 238
3) 희토류 금속(R)-3d 천이 금속합금의 자성 = 240
(1) 희토류금속(R)-3d 천이 금속 합금의 자기 질서 = 241
(2) 희토류금속(R)-3d 천이 금속 합금의 자기 모멘트 = 243
4) 희토류 금속의 제법 = 244
(1) 용융염 전해법 = 244
(2) 열 환원법 = 244
(3) 환원증류법 = 245
5) 희토류 본드 자석의 개발 동향 = 245
(1) 자석 분말 개발 = 246
① 등방성 자석 분말 = 246
② 이방성 자석 분말 = 247
③ 자석 분말 개발의 포인트 = 248
(2) 공정 기술 개발 = 248
① 희토류 본드 자석의 제조 공정 = 248
가. 콤파운드 기술 = 250
나. 고밀도의 추구 = 250
다. 고배향의 추구 = 250
라. 높은 신뢰성의 추구 = 250
② 성형 기술 = 250
가. 압축성형 = 251
나. 사출성형 = 251
다. 압출성형 = 251
가) 금형 내 냉각 고화 기술 = 251
나) 콤파운드의 조정 = 251
다) 다른 종류 자석 분말 혼합 기술 = 252
6) 희토류 소결자석 = 252
(1) 종류와 제조 방법 = 252
① SmCo◆U2085◆자석 = 254
② Sm₂Co₁◆U2087◆자석 = 255
③ Nd₂Fe₁₄B자석 = 256
(2) 희토류 소결 자석의 보자력 기구 = 258
3. 교환 스프링 자석 = 261
1) 교환스프링 자석의 기대되는 특성 = 263
(1) 높은 잔류자화 = 263
(2) 높은 가역 감수율, 낮은 비가역 감수율 = 266
(3) 작은 dMr／dT = 266
(4) 양호한 착자 특성 = 267
2) 교환 스프링 자석의 현상 = 267
(1) 잔류자화와 에너지 적 = 267
(2) 자화 과정 = 267
(3) 온도 특성 = 268
(4) 잔류자화와 최대 에너지 적 = 269
4. 자성유체(Magnetic Fluid) = 272
1) 자성유체의 제조법 = 272
(1) Magnetite를 Oleic acid와 함께 ball mill하는 방법 = 272
(2) 공침법 = 273
① 흡착 유기상 분산법 = 273
② 해교법 = 273
2) 자성유체의 자기이력 곡선 = 274
제7장 자기 기록 재료 = 277
1. 자기 기록 재료의 주요특성 = 279
1) 자기적 특성 = 279
(1) 포화 자속 밀도 = 279
(2) 잔류 자속 밀도 = 279
(3) 보자력 = 279
(4) 각형비 = 280
(5) 배향비 = 280
(6) 자계 안정 분포 = 280
2) 전자 변환 특성 = 280
3) 물리적 특성 = 281
(1) 밀도 = 281
(2) 자기적 특성의 열화 = 281
(3) 입자 크기 = 281
2. 자기 tape = 281
1) ν-Fe₂O₃ = 281
2) 이산화 크롬(CrO₂) = 283
3) 금속 테이프(Metal tape) 입자 = 285
4) 등방성 tape 입자 = 286
5) Ba 페라이트의 수직 자화 Tape = 287
(1) 면내 자화 Tape와 수직 자화 Tape = 287
(2) 수직자기 기록용 Ba 페라이트 입자 = 289
(3) Ba 페라이트 입자의 제법 = 290
① 소결법 = 290
② 공침 소성법 = 290
③ 수열 합성법(水熱 合成法) = 290
④ 플럭스(flux) 법 = 291
⑤ glass 결정화(結晶化) 법 = 291
⑥ 증착(蒸着) tape = 292
⑦ 고분자 binder 재료 = 293
⑧ Tape의 제조 = 294
3. 자기저항 = 296
1) 자기저항 효과(Magnetic Resistance : MR) = 296
(1) 자기 저항헤드 = 299
2) 거대 자기 저항 효과(Giant Magneto Resistance : GMR) = 299
3) 초거대 자기저항 효과(Colossal Magnetoresistance : CMR) = 301
제8장 최근의 연구 동향 = 303
1. 기술 개발 동향 = 305
1) 국내 기술 개발 동향 = 305
(1) 산화물 연자성 재료에 관한 연구 = 305
(2) 금속 연자성 재료에 관한 연구 = 306
(3) 산화물 경자성 재료에 관한 연구 = 306
(4) 금속 경자성 재료에 관한 연구 = 306
(5) 자기 기록 재료에 관한 연구 = 307
2) 국외 기술개발 동향 = 307
(1) 연자성 재료에 관한 연구 = 307
(2) 경자성 재료에 관한 연구 = 308
2. 국내의 자성 재료 업계 동향 = 310
1) 연자성 재료의 업계 동향 = 310
2) 경자성 재료의 업계 동향 = 311
