Journal of the Korean Magnetics Society (한국자기학회지)

The Korean Magnetics Society (한국자기학회)
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Coersivity Alteration of Free Layer in the [Co/Pd] Spin-valves with Perpendicular Magnetic Anisotropy

[Pd/Co] 다층박막을 이용한 수직스핀밸브 구조에서 비자성층에 인접한 강자성 물질과 그 두께에 따른 자유층의 보자력 변화

  • Heo, Jang (Thin Film Mechatronic Laboratory, Department of Physics, Graduate School, Dankook University) ;
  • Choi, Hyong-Rok (Thin Film Mechatronic Laboratory, Department of Physics, Graduate School, Dankook University) ;
  • Lee, Ky-Am (Thin Film Mechatronic Laboratory, Department of Physics, Graduate School, Dankook University)
  • 허장 (단국대학교 천안캠퍼스 물리학과) ;
  • 최형록 (단국대학교 천안캠퍼스 물리학과) ;
  • 이기암 (단국대학교 천안캠퍼스 물리학과)
  • Received : 2010.04.27
  • Accepted : 2010.06.08
  • Published : 2010.06.30
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Abstract

We study the giant magneto-resistance (GMR), coercivity and their dependence on the ferromagnetic layers adjacent to the nonmagnetic layer in a spin-valve structure, [Pd/ferromagnetic] multilayers with perpendicular anisotropy. We fabricated a basic spinvalve structure of $[Pd/Co]_2$/ferro-magnetic layer/nonmagnet/ferro-magnetic layer/$[Pd/Co]_2$/FeMn and investigated the dependence of its GMR and magnetic properties such ad coercivity on the ferromagnetic material to reduce the coercivity of the free layer. We try to reduce the freelayer coercivity by controlled the anisotropy, we insert the material NiFe, $Co_8Fe_2$, $Co_9Fe_1$ to ferromagnetic layers adjacent to the Cu layer. Then, we have been able to reduce the coercivity as low as 100 Oe, and also achieved 6.7% of magneto-resistance ratio when the ferromagnetic layer thickness was 0,7 nm.

수직자기이방성을 갖는 $[Pd/Co]_N$ 다층박막을 이용한 스핀밸브구조에서 Cu에 인접한 강자성층의 물질의 종류와 두께에 따른 자기적 특성을 연구하였다. 본 연구에서 강한 수직자기이방성에 기인한 자유층의 큰 보자력을 줄이기 위하여 Cu 비자성층에 인접 한 강자성층에 물질을 NiFe, $Co_8Fe_2$, $Co_9Fe_1$로 삽입하여 각 물질이 갖는 수직 이방성 크기를 조절하여 수직자기 이방성을 갖는 스핀밸브 구조의 자기적 특성을 실험하였다. $Co_9Fe_1$ 물질을 Cu에 인접한 두 강자성층에 0.078 nm의 얇은 두께로 삽입한 결과 0.58%의 자기저항비를 가짐과 동시에 5 Oe의 작은 보자력을 나타내었다. 또한 그 두께를 0.7 nm로 증가시켰을 때 최대 6.7%의 자기저항비를 얻었고 자유층의 보자력을 약 100 Oe로 감소시켰다.

Keywords

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