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Fe-Rh합금의 고에너지이온빔에 의한 자성 개질

전문가 제언: ○ 자석은 우리 일상생활의 음향, 통신기기, 자동차 등의 수송기기에 사용되고 특히 NMR 등 의료 기기에도 사용되는 중요한 재료이며 이들의 기능을 향상시키기 위하여 많은 연구개발이 진행되고 있다. 본고에서는 자성 재료 중의 Fe-50at%Rh 합금시료의 자성 개질을 위하여 고에너지 중이온빔을 조사하여 강자성으로 개질되는 기구와 안정화에 대한 특별한 연구방법과 그 결과를 소개하고 있다.

○ Fe-50%Rh 합금은 20K∼1300K 범위에서는 체심입방 구조로 있으나 1,300 이상 융점 이하까지는 면심입방체로 되며 체심입방체의 자성은 310K 이하는 반강자성이고 310K∼670K 범위는 강자성이며 670 이상은 상자성으로 되는 특성이 있다.

○ 각종 원자력 관련재료나 태양전지 등의 우주재료 등이 방사선을 접촉하는 환경에 있으면 방사선 조사손상으로 재료가 열화되기 때문에 방사선 손상 방지연구가 성행되고 있는 반면 이 과제는 Fe-50%Rh 벌크 시료에 고에너지이온빔을 조사하여 결정결함을 생기게 하여 강자성으로 개질하고자 하는 특징이 있다.

○ 200MeV의 Xe이온 조사한 Fe-50%Rh의 이온조사량에 대한 S파라미터 값은 조사량 증가에 따라 증가하며 높은 조사량 영역에서는 양전자가 모두 공공형 결함에 트랩되기 때문에 S파라미터 값은 포화한다. 해석에 의하면 1×1013/㎠의 Xe이온조사로 약 50 at ppm 정도의 공공결함이 있는 결과를 얻었다. 이것은 금속간화합물에서 특유의 규칙적 원자배열에 격자결함이 생기기 때문이라고 생각된다.

○ 우리나라에서도 (주)대한자석 등에서 희토류 자석을 생산하고 한국전기연구소, 대학 등에서 자성재료를 연구하고 있다. Fe-50%atRh의 자성 개질을 연구한 연구자들은 마이크로이온빔 조사실험은 일본원자력연구기구, SPring8방사광시설을 이용한 경X선MCD 측정은 고휘도광과학연구센터 등에서 연구에 관련된 측정기술을 지원 받은 것이 특징이므로 우리나라도 상호교류가 활성화되기를 기대하는 바이다.

저자: A.IWASE, T.MATSUI,F.HIRO
자료유형: 학술정보