Fe60Sn40 기계적합금의 구조 및 자기적 특성에 관한 연구 = Structure and magnetic properties of Fe60Sn40 mechanical alloys

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 Fe60Sn40 합금의 구조적 변화에 따른 성질을 알아보고자 0, 0.5, 1, 2, 4, 6, 12, 24시간 동안 기계적 합금화 시켰다. 그리고 VSM, XRD, EXAFS 분석을 통해 시료의 자기적 특성과 구조적 특성을 연구하였다.
합금 시간이 증가함에 따라 자화값은 12시간까지는 약간 감소하였으나 24시간까지는 다시 증가하였다. 그리고 합금 시간이 증가함에 따라 보자력은 미세한 변화만 있었다. 합금 시간이 증가함에 따라 Fe-Fe 결합이 감소하고 12시간 이후에는 Fe-Sn 결합이 형성되었다. 즉, 합금화는 12시간에 활성화되어 24시간까지 활발하게 진행되었다. Fe60Sn40의 이러한 구조적 특성 분석 결과는 자기적인 특성 분석 결과와 밀접한 관련이 있음을 확인하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this study, Fe60Sn40 alloys were prepared by the mechanical alloying techiques with process periods of 0, 0.5, 1, 2, 4, 6, 12, 24 hours to investigate the relationship between the magnetic properties and structural properties. The magnetic properties of the samples were studied using vibrating sample magnetometry(VSM). The structural evolution of mechnical alloying were examined by the X-ray diffraction(XRD) and the extended X-ray absorption fine structure(EXAFS).
We found that the magnization of samples decreased for 0~12hours processing. However, the 24hours milled sample the slight increased of the magnization. And the coercive of samples slightly changed as the alloying time increased. The number of Fe-Fe coordination decreased as alloying time increased and the number of Fe-Sn coordination increased after 12hours. Consequently, the alloying process in Fe60Sn40 alloy was activated in about 12 hours and was advanced until 24 hours activity. Also, we found that there are some relations between the structural evolution and variations of magnetic properties.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서 론 1
• Ⅱ. 연구배경 3
• 1. 합금의 이용 3
• (1) 합금 역사 3
• (2) 다양한 합금 3
• (3) Fe과 Sn의 특성 4
• 2. 합금 방법 7
• (1) 나노 금속 분말의 특성 7
• (2) 기계적 합금법(MA) 9
• 3. 진동시료자력계(VSM) 분석 12
• (1) 물질의 자성 12
• (2) 진동시료자력계(VSM) 분석 15
• 4. X-선 회절(XRD) 분석 17
• (1) X-선의 성질 17
• (2) X-선 회절(X-ray Diffraction) 18
• (3) 밀러지수(Miller index) 19
• (4) X-선 회절(X-ray Diffraction) 분석 20
• 5. 확장 X-선 흡수 미세구조(EXAFS) 분석 21
• (1) EXAFS 분석법 소개 21
• (2) EXAFS 이론 21
• (3) EXAFS 분석 23
• Ⅲ. 연구방법 28
• 1. 기계적 합금법에 의한 Fe60Sn40 합금제조 28
• 2. VSM 분석 30
• 3. XRD 분석 31
• 4. EXAFS 분석 33
• Ⅳ. 연구결과 및 토의 34
• 1. 시각적으로 확인되는 Milling 시간에 따른 Fe60Sn40 시료 특성 변화 34
• 2. 합금 시간에 따른 VSM 분석 결과 35
• (1) 자기화값의 변화 36
• (2) 보자력의 변화 37
• 3. 합금 시간에 따른 XRD 분석 결과 39
• 4. 합금 시간에 따른 EXAFS 분석 결과 43
• Ⅴ. 고찰 49
• Ⅵ. 결론 51
• 참고문헌 52
• 국문초록 54
• 영문초록 55
• 감사의 글 56