The Effect of Nonmagnetic Particles on the Magnetic Interactions and Microstructure in Magnetic Inks

자성 잉크의 자기적 성질과 성능은 입자 간 상호작용과 분산 품질에 크게 좌우된다. 본 연구에서는 자성 Co-γ-Fe₂O₃ 입자를 비자성 α-Fe₂O₃ 입자(0~50 wt%)로 치환하여 자성 잉크를 희석했을 때의 효과를 조사하였다. 자성 잉크의 자기적 상호작용과 미세구조를 횡자화율(χ_t), 레올로지 측정(항복응력, τ_y), 복소 자기 감수율의 세 가지 방법으로 관찰하였다. 비자성 입자 농도가 증가함에 따라 최대 횡자화율에 대응하는 DC 자기장 세기(H_peak)가 더 낮은 값으로 이동했으며, 이는 자성 입자의 배향이 더 용이해졌음을 나타낸다. 레올로지 측정 결과, 항복응력은 자성 입자 체적분율에 따라 선형적으로 감소하였다. 더 나아가, 주파수 의존 감수율 측정에서 저주파 감수율(χ'₀)과 자기 이완 시간(τ)이 희석과 함께 모두 증가함을 보였다. 이러한 결과는 일관되게, 비자성 입자의 첨가가 입자 간 자기적 상호작용을 약화시켜 응집체를 분해하고 단일 입자의 비율을 증가시킴으로써 분산 품질을 향상시킨다는 것을 보여준다.