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Magnetic, and non/linear magneto-optical properties of magnetic nanostructures

Magnetic, and non/linear magneto-optical properties of magnetic nanostructures
Other Titles
자성 나노구조의 자성 및 선형/비선형 광자성 특성
Alternative Author(s)
Hyun, Younghoon
Issue Date
자성 나노입자는 자성 나노입자의 메조스코픽한 특성과 그 응용 가능성으로 인해 많은 관심을 끌고 있다. 다양한 나노입자들에 대한 자성 특성 연구가 진행 중에 있다. 그 응용 분야는 굉장히 넓은데, 자기테잎, 영구자석, 하드디스크 기록매체, 플렉서블 기록매체, 읽기/쓰기 헤드, 자기공명영상 특성 향상 등이 그 예이다. 입자의 크기가 작아지게 되면, 입자의 특성은 기존의 덩어리 물질과는 다른 양상을 띄게 된다. 본 연구에서는 나노구조의 자성 특성에 대한 연구를 수행하였다. 첫째, 덩어리 형태의 자성 특성과 표면 및 계면에서의 자성 특성을 이해하기 위해 선형/비선형 광자성 측정을 이용하였다. 선형/비선형 분석을 통해 철/금으로 이루어진 다층박막의 자성특성과 철-금의 합금박막의 자성 특성을 이해하였다. 모사를 통해 선형 광자성 커 회전각과 커 타원율을 계산하였다. 입사각 의존 광자성 신호를 측정하였으며 전산모사와 비교하여 일치하는 것을 확인 하였다. 둘째, 폴리비닐알콜 나노섬유에 페리틴 입자를 고르게 분포시킨 페리틴 나노섬유를 제작하였다. 열처리를 통해 페리틴 나노섬유의 자성 특성을 변화 시킬 수 있었다. 뭉쳐진 페리틴 나노섬유의 페리틴 밀도는 상당히 높았으며, 페리틴이 고르게 분포된 섬유에 비해 초상자성효과가 크게 향상 되었음을 알 수 있었다. 본 연구에서의 결과는 페리틴의 자성 특성을 변화 시켰다는 관점에서 큰 의미가 있다. 초상자성 특성이 향상된 이러한 나노구조는 자기공명영상 조영제로 응용하기에 적합하다.
Magnetic nanoparticles have attracted great interest due to their mesoscopic properties and their potential for applications. There are a lot of studies of magnetic properties of many kinds of nanoparticles. They have a wide field of application, such as recording tapes, permanent magnets, hard disc recording media, flexible recording media, read/write heads and magnetic resonance imaging (MRI) contrast enhancement. When the particle size is small, the property of particle may strongly differ in several aspects from conventional bulk materials. The magnetic properties of nanostructures were studied. First, the linear/nonlinear magneto-optical Kerr effect (MOKE) were employed to elucidate the bulk magnetism and the surface and/or interface magnetism, respectively. The magnetic properties of Fe/Au multilayered films (MLFs) and Fe-Au alloy films were understood by analyzing the linear/nonlinear response. Moreover, the simulations were performed in the polar, the longitudinal and the transverse modes to obtain the Kerr rotation and the ellipticity of the linear MOKE. The angular dependence of MOKE signals was measured and compared with the simulated one. Second, we successfully embedded ferritin into PVA nanofiber. Moreover, I could modify the magnetic property of ferritin embedded nanofiber by heat treatment. Clustered ferritin (CF) is confined into a multi-functional PVA nanofiber and the density of ferritin in the CF is remarkably high. It was observed that superparamagnetism of CF was enhanced compared to that of monodispersed ferritin (MF). The obtained results are significant in a view of manipulation of the magnetism in natural ferritin. Thus, this kind of nanostructure is beneficial for the applications to bio and MRI contrast agent owing to the enhanced SPM response. The magnetic analysis of the samples suggests possibilities of MRI detection when they are swollen in buffer solutions for implantable artificial muscles into the body.
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GRADUATE SCHOOL[S](대학원) > PHYSICS(물리학과) > Theses (Ph.D.)
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