초록
NiFe와 TbCo의 게면에서의 자기 교환 결합을 이용하여 자기 저항 소자에 수평 및 수직 바이어스 자장을 제공할수 있도록 $NiFe/TbCo/Si_3N_4$ 박막을 제조하였다. Tb의 면적비가 36 %이고, 기판 바이어스를 인가하지 않았을때 100~180 Oe의 교환 자장을 얻을 수 있었다. NiFe, TbCo, 그리고 보호막으로 사용되는 $Si_3N_4$ 각층의 두께는 각각 $470\;{\AA},\;2400\;{\AA},\;600\;{\AA}$ 이었다. NiFe를 1000 W의 전력과 2.5 mTorr의 아르곤 압력에 제작한 시편에서 1.45 %의 자기 저항 변화율을 얻을 수 있었다. 미세 소자로 제작된 NiFe의 자기 저항 변화율은 1.31 %로 감소 하였으며, 감자화 자장의 영향으로 박막이 완전히 포화되지 못한 곡선을 보였다. 150 Oe의 교환 자 장을 갖는 박막을 자화 용이 방향과 $36^{\circ}$의 각도로 소자를 제작한 결과 약 85 Oe 정도의 자기 저항 응답 곡선의 천이를 보였으며, 소자의 동작점이 응답의 선형 구간으로 이동하였다. 또한 Barkhausen 잡음이 교환 자장에 의한 수평 바이어스에 의하여 제거되었다.
$NiFe/TbCo/Si_3N_4$ thin films were fabricated, which can be employed as dualOongitudinal and transverse) biased magnetoresistive elements utilizing surface magnetic exchange at the interface of NiFe/TbCo films. When Tb area percent was 36 % and substrate bias was not applied, magnetic exchange fields of 100~180 Oe were obtained. The thicknesses of NiFe, TbCo and $Si_3N_4$(Protective layer) were $470\;{\AA},\;2400\;{\AA}\;and\;600\;{\AA}$, respectively. Magnetoresistance ratio of 1.45 % was obtained using NiFe films fabricated with 1000 W power and 2.5 mTorr of Ar pressure. The MR ratio of microstructured elements was reduced to 1.31 % and the MR response curves were shown not to saturate due to demagnetizing fields of the elements. When elements were fabricated with $36^{\circ}$ of misalignment with respect to the exchange field direction using films having 150 Oe exchange field, MR response curve was shifted by 85 Oe, and the operating point of the device shifted to the linear region of the response. Also, the Barkhausen noise was eiminated due to longitudinal bias field originating from the exchange field.