비정질 Fe5 Co75-xMnxSi10B10 합금의 자기적 성질

Abstract

Co의 일부를 Mn으로 치환한 Co-based Fe_(5)Co_(75-x)Mn_(x)Si_(10)B_(10) (x = 0, 0.8, 1.6, 2,4, 3.2, 4.0, 4.8)합금을 설계하여 single roll 급냉장치를 이용하여 비정질 ribbon을 제작하였다. 조성에 따른 포화자화와 온도에 따른 포화자화를 측정해 Mn의 첨가에 따른 자기적 특성의 변화를 조사하였다. x-선 회절 실험에 의해 각 시료는 비정질임이 확인되었다. 상온에서의 조성에 따른 포화자화값은 x=0일때 162.7 emu/g으로 부터 x=4.0일때 119.9 emu/g으로 의 Mn의 양이 증가할 수록 감소하였으며, x=4.8일때 122.9 emu/g으로 약간 증가하였다. 또한 온도에 따른 포화자화값은 VSM(시료진동형자력계)을 써서 77K∼1100K 범위에서 온도를 증가시키면서 측정하였다. 측정된 포화자화값은 강자성 물질에 대해 유도한 온도와 포화자화와의 관계식을 이용하여 분석하였다. 시료의 Curie온도는 Mn의 첨가량이 0at%에서 4,0at%로 증가함에따라 712K에서 696K로 감소하였으며, Mn의 첨가량이 4.8at%일때 705K였다. 저온에서의 포화자화값으로 부터 Bloch 상수 B, C를 구했으며, 그 값을 이용하여 spin wave stiffness constant, 상호교환작용의 범위, 최인접원자거리를 구했다. 그 결과로 비정질 Fe_(5)Co_(75-xa)Mn_(x)Si_(10)B_(10) 합금에 있어 Mn의 첨가량이 증가할 수록 상호 교환작용이 가장 강하게 일어나는 최인접 원자 거리가 더 짧아짐을 알 수 있었다.;Several amorphous Fe_(5)Co_(75-x)MnxSi_(10)B_(10) alloys were prepared by single roll quenching method. The dependence of saturation magnetization on the composition and temperature was discussed and the change of magnetic properties as a function of Mn content was investigated. Each sample was confirmed t o be amorphous by XRD measurment. The saturation magnetization of amorphous Fe_(5)Co_(75-x)MnxSi_(10)B_(10) alloys at room temperature, which showed 162.7 emu/g and 119.9 emu/g for the composition of x=0 and x=4.0, respectively, decreased with increasing Mn content. The saturation magnetization as a function of temperature was measured by means of VSM(vibrating sample magnetometer) from 77K to 1100K. The Curie temperatures of amorphous Fe_(5)Co_(75-x)MnxSi_(10)B_(10) alloys decreased with increasing Mn contents from 712 to 696K, From the temperature dependence of magnetization from 77K up to 1100K, the coefficients B and C in the Bloch's T^(3/2) law were obtained, from which the spin wave stiffness constant D, the range of exchange interaction D/Tc. and nearest-neighbor distance a were estimated. We conclude that the nearest-neighbor distance of amorphous Fe_(5)Co_(75-x)MnxSi_(10)B_(10) alloys decreased with increasing Mn content.