Huge applications of soft magnetic films can be expected as integrated passives in the infest IT devices, including CMOS compatible RF integrated inductors and transformers, transmission line devices, electromagnetic noise countermeasure, sensors, etc. A new 1MHz-9GHz permeameter has been completed and clarified the possibility of modern magnetic films for applications in integrated passives. The films evaluated include CoNbZr, CoZro, CoAlPdO, electroplated NiZn(Co) ferrite, etc. (omitted)

We present the new jaw tracking system that utilizes five degrees of freedom of head and lower jaw. The proposed method does not disturb the physiology because the system does not need to fix magnetic field sensors or clutch on the patient's body or mouth. The impact of this result goes beyond the conventional optical and magnetic tracking system of jaw movement [1][2]. Position accuracy within 1mm and reasonable cost is necessary for practical use of the jaw tracking system. (omitted)

A Spatial light modulator (SLM) is a real-time programmable device having the modulation function of the amplitude, phase or polarization of an optical wavefront as a function of position via electrical or optical control signals. Various types of reusable SLMs with two-dimensional pixel arrays are centrally important devices in volumetric recording, data processing, pattern recognition, optical computer and other optical system. (omitted)

Iron nitride alloy films prepared in the form of laminated ${(Fe_{97}Al_3)}_{85}N_{15}/Al_2O_3$ multilayers (Ml's) due to excellent soft magnetic properties and high saturation magnetization [1, 2] are very promising materials for poles and shields in ultra high density thin film heads. The present work concerns the ferromagnetic (FM) coupling effect as a function of the thickness of $Al_2O_3$ spacers by analysis of the magnetic domain structure.

Granular metal-insulator alloys, consisting of nano-scale magnetic particles in an insulating matrix are of unique consideration for the technological application and fundamental physics. They display a wide variety of unusual both linear and nonlinear electric-transport, optical and magnetooptical properties, especially for compositions close to the percolation threshold. (omitted)

The magnetic effects connected to finite-size of the particles become dominant at transition of particles in region several nanometers and less [1]. At reduction of atom numbers in magnetic cluster (tens or hundreds atoms), along the classical features, essential appear the quantum phenomena resulting in spin transformation of magnetic structure, both with reduction of the size and at applying of an external magnetic field. (omitted)

$^{57}$ Fe화합물에 대한 Mossbauer 분광학 연구로부터 이들 자성물질의 이성핵적이동값, 전기사중극자 분열값 및 초미세자기장의 크기를 결정하였으며 이들값으로부터 Fe의 이온상태, 큐리온도, 각 Site의 점유율, Debye온도, spin wave상수, exchange integral을 계산하였다. $^{57}$ Co감마선을 사용하는 등가속도형 Mossbauer 분광기를 이용하여 4.2 K 부터 900 K 온도영역에서 실험을 하였다. (중략)

최근 자성 박막의 연구에 있어서 이웃한 두 자성체 층 간의 교환 상호 결합 작용(interlayer exchange coupling)은 매우 중요한 연구 분야중 하나이다. 80년대 말 처음 강한 층간 교환 상호 결합 작용이 발견된 이래로, 비자성 사이 층의 두께에 따라서 층간 교환 상호 작용이 요동하는 현상과 더불어서 소위 거대 자기 저항(giant magnetoresistance)이라고 불리는 현상의 발견은 자성 박막의 나노 시대를 열었다고 해도 과언이 아니었다. (중략)

It is well known that nanoscale magnetic materials can exhibit significantly different magnetic properties than the corresponding bulk materials. In present work, we summarized the preparation, microstructure, Mossbauer study and magnetic properties of nanocomposites. It was found that both grain size and the amount of magnetically soft phase ${\alpha}$-Fe play a very important role in determining the magnetic properties. (omitted)

Tthe structure and magnetic properties of Sm-Co/co films treated at various annealing temperatures and times are reported, The effects of an externally applied magnetic field during annealing, were also investigated. These result is discussed in terms of magnetization reversal of nano grains which seems to compete with the exchange interaction occurring between the nano grains. (omitted)

100 Gbit/in$^2$ 이상의 자기기록밀도를 달성하기 위해서는 재생헤드로 사용되고 있는 스핀밸브의 자기저항비가 10% 이상을 가지면서 열적 특성이 우수해야 한다. 현재까지 연구되어진 스핀밸브 구조 중 NiO([,2,3], $\alpha$-Fe$_2$O$_3$[4]등의 산화물 반강자성 층을 사용한 스핀밸브의 경우 기본 스핀밸브 구조를 사용하고도 이미 20% 이상의 자기저항비를 달성하였다. 이러한 높은 자기저항비는 절연층인 산화물 반강자성층과 금속 자성층 계면에서 일어나는 전자의 스펙큘라 반사(specular reflection)로부터 기인한다고 보고하고 있다.[2] (중략)

최근 세계적 주목을 받고 있는 spin FET[1] 소자의 구현은 강자성 물질에 의하여 반도체에 주입된 spin 편향된 전자가 반도체 계면에 유도된 전기장의 영향을 받아 spin-orbit interaction을 하는 mechanism(Rashbar effect)이 근간을 이루고 있다. 작은 band gap을 가지는 반도체(narrow gap 반도체)는 작은 유효질량의 전자에 의해서 이러한 Rashbar effect[2]를 크게 할 수 있는 물질로서, spin FET 구현을 위한 강력한 후보이며, 요즘 한창 연구되고 있는 주제이기도 하다[3]. (중략)

CoCrPt alloy films are attracting wide attention for applications to high-density magnetic recording media and hard magnetic layer in spin valve structure due to their high coercivity and strong magnetocrystalline anisotropy. Diblock copolymer templates are one of the most promising candidates for nanoscale patterning otherwise inaccessible by lithographic procedures [1]. In this study, we have investigated magnetic properties of Co$\sub$68/Cr$\sub$18/Pt$\sub$14/ nanodot arrays made by self-assembling polystyrene-block-methyl methacrylate ((PS-b-PMMA), (Mn = 82.5 Kg/mol, with a 1.12 polydispersity)) diblock copolymer. (omitted)

귀금속(noble metal)이나 전이금속(transition metal) 밑층(substrate) 위에 높여진 금속 웃층(metal overlayer)의 자성(magnetism) 연구는 오랫동안 많은 관심의 대상이 되었고, 특히 전이금속을 웃층으로 사용한 경우에 대해서 많은 연구가 있었다 [1]. 전이금속 중에서 바나듐(vanadium; V)은 덩치(bulk) 상태에서는 자성을 가지지 않지만, 귀금속인 Ag(001) 혹은Cu(001) 위에 놓여지면 자성을 가지게 된다는 보고가 있었다 [2]. (중략)

일반적인 세라믹스 분말 합성방법으로서 고상법과 침전법 등은 성분 원소들간의 균일한 혼합이 어렵고, 대부분 최종 생성물의 합성 온도가 높아서 다성분계에 대하여 단일 상을 유지하면서 미세한 분말을 얻기가 힘들다. 그러나, 최근 들어 이러한 단점을 보완하기 위한 방법으로서 비정질 citrate법, 무기 금속염을 이용한 sol-gel법 등과 같이 비교적 공정이 단순하면서 입도 분포가 좁고 재현성이 우수한 구형의 초미립 또는 나노 분말의 제조에 적합한 방법들이 많이 연구되고 있다[1]. (중략)

Synthesis of the ferroelectromagnetic material exhibiting ferromagnetism and ferroelectricity simultaneously has been an interesting subject due to not only for a possible application in electronic devices but also from the view point of solid state physics. In this study bulk ceramics and thin films of xBiFeO$_3$-yPrFeO$_3$-zPbTiO$_3$(x+y+z=1) and (1-w)BiFeO$_3$-wPbTiO$_3$ have been explored for finding ferroelectromagnetic material, in which ferroelectricity and ferromagnetism coexist simultaneously. (omitted)

Spintronics is a rapidly expanding research area because of recent developments in the physics of spin-dependent phenomena. For use as spintronic materials, dilute magnetic semiconductors (DMS) are of considerable interest as spin injectors for spintronic devices.$^{[1]}$ Many researchers have studied DMS, in which transition metal atoms are introduced into the lattice, thus inserting local magnetic moments into the lattice. (omitted)

기존의 TMR소자는 NRAM이나 TMR헤드 등의 상용목적을 위해 균일하면서도 치밀한 절연층을 제작하여 목적하는 MR비와 기준저항을 만들기 위해 주로 플라즈마산화법과 고밀도플라즈마를 채용한 성막장비를 사용한다. 완성된 TMR소자는 후열처리하거나 2개 이상의 절연막층을 형성하는 등 여러 가지 방안이 제시되고 있으나 각 방안별로 공정조건이 좁아 양산에 적용하기 곤란하거나, MR비가 급격히 저하하는 등의 문제를 가지고 있다. (중략)

최근 실온에서 약 40％ 이상의 높은 자기저항(magnetoresistance, MR)을 나타내는 자기 터널 접합(magnetic tunnel junction, MTJ)이 보고되면서 비휘발성 자기메모리로의 응용을 눈앞에 두고 있다.[1]. 이에 본 실험에서는 Substrate / Ta (base electrode) / NiFe / PtMn (AF pinning layer) / CoFe (pinned) / Ru / CoFe (fixed) / Al-O/ CoFe (free) / NiFe (free) / Ta & Ru (Capping Layer)과 같은 MTJ 증착 구조를 사용하여, MTJ의 보다 향상된 특성을 확보하기 위한 노력으로서 Al-O 두께, 어닐링 조건(Field Intensity ＆ Sequence)변화 등을 시도하였다. (중략)

스핀밸브 구조는 현재 고기록밀도 자기저장 분야에서 그 응용범위가 넓다. 이런 고기록밀도를 달성하기 위해서는 자기저항곡선의 비대칭성 문제가 중요하다. 그러므로 비대칭성 문제를 해결하여 센서의 민감도를 높이기 위해서는 고정층에서 나오는 정자기장을 제어하는 것이 필요하다. 이런 문제를 해결하기 위해 IBM에서 최초로 합성형 스핀밸브 구조가 도입하였다 [1]. 이런 합성형 스핀밸브는 기존의 스핀밸브에 비해 열적으로나 또는 자기적으로 매우 안정한 장점을 가지고 있다. (중략)

최근 자성박막과 이를 이용해 전자의 스핀을 제어할 수 있게 되면서, 이를 이용한 자기미세소자에 대해 많은 연구가 이루어지고 있다. 그 중 자성 다층박막과 자성 터널 접합에 대한 연구가 많이 행해지고 있는데, Co/cu 다층박막으로 제조한 소자는 상온에서도 65%를 넘는 큰 자기저항비를 보여주고 있다[1]. 또 다른 자기전자소자로 스핀 밸브 트랜지스터(SVT)가 있다[2]. 스핀 밸브 트랜지스터는 두 반도체 기판 사이에 금속 박막을 다층으로 삽입된 구조로 구성되어있다. (중략)

반도체를 이용한 스핀트로닉스(spintronics) 기술은 Spin LED, Spin FET 그리고 Spin RTD 등과 같은 차세대 신개념 소자에 응용될 수 있다는 점에서 상당한 각광을 받고 있다[1]. 이 중에서 강자성체의 박막을 사용하여 스핀 분극된 전자를 주입(inject)하고 반도체 내에 스핀 분극된 전자를 이동(transport)시킨 다음, 강자성체의 박막으로 이러한 스핀을 검출(detect) 할 수 있는 기술이 개발된다면 앞으로 새로운 분야의 가능성이 열릴 수 있다고 기대할 수 있다[2,3]. (중략)

고밀도 자기기록 매체의 재생 헤드로 응용되기 위해서는 높은 자기 저항비와 소자 제조 및 작동시 발생되어지는 열에 대해서 안정해야한다. 일반적으로 스핀밸브에서 나타나는 열화현상 중 가장 주된 원인은 반강자성체에 사용된 Mn이 고정층 및 비자성층으로의 확산으로 인해 반강자성체/강자성체 산이의 교환결합력의 감소와 스핀의존산란이 감소되어 자기적 특성이 열화 되는 것이다[1]. 이러한 상호확산은 거칠기, 결정성, 결정립 크기와 같은 미세구조에 크게 의존한다[2]. (중략)

현재 Magnetic Tunnel Junction는 고밀도 자기저항 헤드 및 비휘발성 메모리(MRAM)등의 자기저항 특성을 이용한 소자에 응용하기 위해 많은 연구가 진행되고 있다[1]. 하지만 Magnetic Tunnel Junction(MTJ)을 실제 소자로서 제작하여 사용하기 위해서는 smooth하고 pinhole이 없으며, 절연층 내부에 disorder나 defect가 없는 절연층을 형성해야 한다. (중략)

To reach 100 Gbit/in$^2$ magnetic recording densities in hard disk drives specular enhancement of giant magnetoresistance (GMR) effect in spin valve (SV) films has become one of the indispensable means for application as read elements in recording heads [1]. More recently specular spin valve (SSV) structure containing nano-oxides layers (NOL) were reported [2], where MR enhancement is caused to extended mean free path of majority spin polarized electrons through specular reflection at metal/insulator interfaces [3] in the SV films. (omitted)

Recently the synthetic antiferromagnetic layer (SAF) has received much attention because it replaces the pinned layer of the conventional spin valve (CSV) sensors and its overall performance [1], The spin valve (SV) with SAF has the from buffer/F/Cu/APl/Ru/AP2/AF, where F is the soft ferromagnetic layer (typically NiFe with CoFe interfacial doping), AP1 and AP2 are two ferromagnetic layers (typically CoFe alloys) antiferromagnetically coupled through a thin Ru layer. (omitted)

Magnetic tunnel junction에서는 spin의 tunneling이 가장 기본적인 현상이기 때문에 tunnel junction의 특성은 tunnel barrier의 성질에 크게 의존한다. Tunnel barrier로는 지금까지 $Al_2$O$_3$가 주로 사용되고 있다. 하지만 $Al_2$O$_3$의 경우는 barrier height가 2-3 eV로 높기 때문에 저 저항의 tunnel junction을 형성하기 위해서는 Al의 두께가 1nm 이하로 낮아져야 한다. 따라서 이를 극복하기 위해서 $Al_2$O$_3$ 보다 낮은 barrier height를 갖는 절연막을 tunnel barrier로 사용하고자 하는 연구가 많이 진행되고 있다 (예를 들면 TaOx [1], ZrOx [2], GaOx [3], and HfOx [4]). (중략)

Magnetic tunnel junctions은 최근 자기저항용 재료나 MRAM용 소자로 사용하기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다. Magnetic tunnel junction을 저자계, 저전력용 소자로 사용되기 위해서는, 작은 switching field 값과 uniform한 switching field 분포를 가져야 한다. Micromagnetic simulation을 통하여 free layer의 두께와 포화 자화 값이 감소함에 따라서 switching field가 감소함을 알 수 있었다. 본 연구에서는 얇은 free layer를 사용하여 magnetic tunnel junction을 제조하고, 얇은 free layer가 자기저항에 미치는 영향에 대하여 알아보았다. (중략)

터널 접합 소자은 절연층을 사이에 둔 두 강자성체로 이루어지는 데 두 강자성체의 서로 다른 보자력 차이로 인가해주는 자장의 방향에 기인한 spin들의 평행함과 반평행함에 의해 나타나는 자기 저항 현상을 이용한 것이다. 이 TMR 현상은 비휘발성, 고집적도, 적은 전력손실로 인해 차세대 RAM으로 사용될 것으로 보이는 MRAM 소자로써의 적용을 위해 연구 중에 있다. 그러나 TMR소자 공정중에서 비중이 큰 절연층 형성에서의 여러 요인의 개입으로 인해 고른 절연층 형성이 어려운 실정이다. (중략)

MR(Magnetoresistance)현상이란 인가된 자장에 의해 저항이 변하는 현상이다. 이 현상은 여러 측면에서 연구되고 있고 그 중 TMR(Tunneling Magnetoresistance)현상은 sensor, head, memory device의 적용에 대한 연구가 진행 중에 있다. 특히 memory 소자 측면에서 MRAM은 현재 사용되고 있는 DRAM이나 SRAM들과는 달리 비휘발성과 기록밀도의 고집적 등 많은 장점을 갖는 소자로써 연구되고 있다. (중략)

교환바이어스(exchange bias)현상은 강자성과 반강자성의 접합계면에서 강한 상호교환결합력 (exchange force)에 의해 발생하는 것으로 알려져 왔다. 이 현상은 1956년 Meiklejohn과 Bean에 의해 CoO층으로 둘러 쌓인 Co입자에서 발견된 이후[1], 강자성과 반강자성의 접합계면을 가지는 다층박막에서의 교환바이어스에 대한 연구가 진행되어왔다[2-6]. 이는 강자성/반강자성박막의 교환바이어스 특성을 이용하여, 강자성 박막의 스핀방향을 고정시킬 수 있기 때문이다. (중략)

최근 거대자기저항(Giant magneto resistance)과 성질상으로 닮고 spin-valve와 같은 작용을 하는 ferromagnet(FM)/semiconductor, magnetic semiconductor(MS)/semiconductor 등의 다층막이 만들어지고 있으며, 비자성반도체에 spin-injection을 통한 spin-dependent electronic devices의 제작을 위한 연구가 활발히 진행중이다. 이처럼 III-FM-V, II-FM-Ⅵ, IV-FM 구조의 자성반도체(Magnetic semiconductor)에 대한 연구는 자기적 요소에 기반을 둔 반도체로의 적용가능성을 보임으로 많은 주목을 끌고 있다. 우리가 선택한 MnGe이 다른 자성반도체에 대해 상대적으로 가지는 이점은 다음과 같다. (중략)

It is well known that surface and interface roughnesses greatly affect the magnetic properties such as magnetic domain structure, magnetization reversal, magnetoresistance, and spin reorientation transition (SRT) of ultrathin magnetic films. Therefore, recent studies focus on artificially roughened surface, since it could be possible to systematically understand the effect of roughness on the magnetic properties as well as to obtain the desirable magnetic properties by artificially creating the surface structure and morphology. (omitted)

MR(magnetoresistance)은 물질의 저항이 자기장에 의해 변하는 물리적인 변화(physical MR)와 기하학적인 요소, 즉 sample의 모양과 contact의 크기 등에 의한 변화(geometric MR)의 합으로 나타낸다.[1] Physical MR은 자기장에 따른 비저항 또는 이동도(mobility)의 변화로 나타낼 수 있고, geometric MR은 로렌츠 힘에 의해 전류의 흐르는 방향이 변하면서 일어난다. 본 연구에서는 physical MR이 거의 없는 반도체(InAs)와 비교적 큰 physical MR을 가지는 반도체(HgCdTe)의 geometric factor를 고려한 MR의 향상에 대하여 연구하였다. (중략)

Y-Mn 계열 반강자성체를 갖는 스핀 밸브의 경우에 씨앗층의 영향을 크게 받게 된다. 특히, (111) texture의 발달이 없는 경우에는 큰 교환결합자계를 얻을 수 없고 또한 공정후 열처리의 조건에 매우 크게 영향을 받음을 알 수 있다. Bottom형 교환 결합형 스핀밸브의 경우에 (111) texture의 향상을 위해 Cu 또는 NiFe와 같은 fcc 재료를 씨앗층으로 사용한다. (중략)

Recently doped perovskite manganites have renewed interest because they exhibit a variety of unique magnetic and electronic behaviors such as colossal magnetoresistance (CMR), percolative phase separation, spin/charge/orbital ordering, and so on. For this reason, fabrication of thin films with the best surface morphology and controlling their magneto transport properties is essential for making magneto-resistive devices. (omitted)

Fe과 Mo이 교대로 정렬해 있는 이중 페로브스카이트 구조를 갖는 $A_{2-x}$FeMo $O_{6}$(A=Ca, Sr, Ba) 화합물들은 망간 산화물들에 비해 높은 $T_{c}$ (310-420K)의 준강자성 상태를 갖는다.$^{1.3}$ 이 화합물들은 F $e^{3+}$ (S=5/2) 와 M $o^{5+}$(S=1/2) 스핀들 사이의 커다란 반강자성 상호작용으로 이론적으로 4$\mu$$_{B}$/f.u.의 $M_{s}$ 값을 갖는다. A-site의 평균 이온 반경( $r_{A}$)이 증가함에 따라 이 화합물들의 결정구조는 Monoclinic(A=Ca)에서 Tetragonal(Sr)과 Cubic(Ba)으로 점진적으로 변화한다.$^3$(중략)(중략)략)략)

Studies on drug delivery using nano-size particles of magnetic fluid and hyperthermia have been performed by some researchers [1] because interests in human health increased according to industry development. However, there are few studies on systems which can accurately control delivery of the magnetic fluids to a diseased part of body [2]. In this study, Cu-added magnetic ferrofluid was prepared and the external magnetic field system was designed for drug localization.

영구자석 재료용 Sr-ferrite의 제조에 mechanical alloying (기계적 합금화)기술을 적용해서 초미세 결정립으로 구성된 고보자력의 Sr-ferrite를 제조해서 높은 보자력을 실현할 수 있는 것으로 보고하고 있다[1]. 그러나 이 새로운 방법으로 제조한 Sr-ferrite는 높은 보자력을 갖기는 하지만, 대단히 미세한 결정립들이 결합하여 입자를 구성하고 있어 자장을 가해서 입자를 배향시키기가 어렵다. 따라서 이 재료는 등방성 분말로 밖에 이용할 수 없는 결정적인 문제점이 있다. (중략)

The substituted lithium ferrites combine useful ferromagnetic properties with high Curie temperature ranging from 55$0^{\circ}C$ to 85$0^{\circ}C$, [1] high saturation magnetization, [2] and low microwave dielectric loss.[3] Saturation magnetization of (Z $n_{1-x}$ F $e_{x}$)A[L $i_{0.5x}$F $e_{ 2-0.5x}$]$_{B}$ $O_4$ increased with zinc concentration, followed by a decrease at x = 0.7.[4] This is attributed to a dilution of the A-site with zinc which initially causes an increase in saturation magnetization due to the dominance of the B-site. (omitted)d))d)d))

Recently, we have seen a rapid advance in the evolving field of spin electronics (or spintronics). In spintronics, some feasibilities of new electronic applications utilizing spin degree of freedom have been explored. Diluted magnetic semiconductors (DMSs) are premising materials for spintronics because they have both charge and spin degree of freedom in a single substance. DMSs are refereed to semiconductor alloys in which some atoms are randomly substituted for by magnetic atoms. (omitted)

최근에 스핀트로닉스 (spintronics) 분야에 대한 관심이 높아지면서 전기전도성과 자성을 동시에 지니는 자성반도체에 관한 연구가 다양하게 진행되어지고 있다. 특히 DMS (diluted magnetic semiconductor)는 상당한 관심을 가지고 많은 학자들에 의해 오랜 기간 연구되어져 왔고$^{1.3)}$ 특히, Matsumoto et al. $^{4.5)}$ 은 Co-doped anatase TiO$_2$ 박막을 LMBE (laser molecular beam epitaxy)로 제작하여 상온에서의 강자성을 발표한 바 있다. (중략)

페라이트 플레이팅(ferrite plating)법은 10$0^{\circ}C$ 이하의 낮은 온도에서 박막을 제작할 수 있기 때문에 비 내열성 물질(플라스틱, GaAs, 종이류 등)을 기판으로 사용 가능하고, 일종의 무전해 도금법으로서 피도금체의 형상에 관계없이 균일한 두께의 페라이트 막이 얻어지며, PVD 및 CVD방법에 비하여 복잡한 장치를 필요로 하지 않기 때문에 특히 경제적인 측면에서 제작비용을 낮게 할 수 있다는 장점이 있다[1]. (중략)

자성가넷 박막은 가시광선 영역에서 큰 값의 페러데이 회전각을 갖고, 광흡수가 적어 우수한 자기광학 특성을 나타내는 재료로 널리 알려져 있다.[1]. 또한 가넷에 Bi를 치환하면 성능지수가 크게 증가하는 것이 알려져 있으므로 현재 연구개발의 초점이 Bi치환 가넷 박막에 모아지고 있다. 가넷박막을 제조하는 방법에 있어 종래에는 스퍼터링법, LPE법, 열분해법 등으로 연구되어 왔으나, 스퍼터링법과 LPE법의 경우 공정이 복잡하고 고가의 장치가 필요한 단점이 있으며, 열분해법의 경우에는 잔존하는 일부 분해가스로 인하여 박막이 다공질화 될 우려가 있다.[2]. (중략)

LaMnO$_3$에 Ca을 치환한 Mn계 perovskite 구조(ABO3)의 물질에서 초거대자기저항 현상이 발견된 이후 R$_{1-x}$$^{3+}$ A$_{x}$$^{2+}$MnO$_3$(R=La, Nd, Pr: 희토류금속, A=Ca, Sr, Ba, Cd, Pb; 2가 양이온)계의 Mn 산화물의 연구가 고감도 자기 저항 센서와 자기기록 등의 활용가능성을 중심으로 활발히 진행되고 있다. 자기적 특성이 뛰어난 초거대자기저항물질에 대한 미시적인 자성에 대한 연구는 그 메커니즘이 복잡하고 다양한 접근방식에 따른다. (중략)

Ni$_{1-x}$-Zn$_{x}$ ferrite는 매우 큰 저항과 적은 eddy current loss를 가지고 있어 transfomer core나 radio frequency coil같은 high power device등의 전자 재료로 이용된다[1]. Ni$_{1-x}$-Zn$_{x}$ ferrite의 합성에는 여러 가지 방법이 이용되고 있으나 oxide/carbonate를 이용하여 120$0^{\circ}C$ 이상의 고온의 열을 가해 하소하는 solid-state reation과 diethylamine을 이용하여 metal nitrate를 공침 하는 coprecipition방법, sol-gel 방법 등의 wet chemical method가 가장 일반적이다[2-3]. (중략)

상온 거대자기저항 물질로 많은 연구가 이루어지고 있는 double perovskite (A$_2$BB'O$_{6}$) 계 물질은 B-site의 전이금속 윈자 종류에 따라 다양한 특성이 나타나는 것으로 보고되고 있다$^{[1]-[4]}$ . 그 중 Sr$_2$FeMoO$_{6}$ 시료가 MR 특성 및 전자기적 특성이 가장 우수한 것으로 알려져 있으나, Figure 1에 보이는 것과 같이, Sr$_2$CrMoO$_{6}$ 시료가 가장 높은 전이온도를 갖음으로 훌륭한 소자로의 응용 가능성을 보이고 있다. (중략)

자성 garnet(YIG)의 현재 가장 널리 쓰이는 microwave 자성재료 중 하나이며 자기적 손실이 적은 특성을 가지고 있다고 보고되어 지고 있다.[1] Microwave 소자로 응용하기 위해서는 포화자화값 (M$_{s}$ ), 보자력 (H$_{c}$), Neel 온도 (T$_{N}$)등을 제어하는 기술을 요구되어진다. 이러한 자성재료인 Garnet의 결정 내에는 octahedral-16a과 tetrahedral-24d 그리고 dodechahedral-24c의 세 개의 부격자가 있다. 이러한 부격자들에 치환되는 이온에 따라 자기적 교환 상호작용이 달라지게 된다. (중략)

최근 Y. Masumoto[1]등에 의하여 Co가 도핑된 anatase 구조의 TiO$_2$ 물질에서 상온 강자성 현상이 보고된 이후, 이에 대한 관심이 고조되면서 다른 연구 그룹들에 의해 실험적으로 상온 강자성을 성공하였다는 보고[2,3]가 있으나 현재 그 메커니즘에 대하여 명확한 해석이 되어있지 않고 있기 때문에 이것이 정말 자성반도체의 성질인지 아니면 clustering에 의한 것인지 아직 확실히 밝혀져 있지는 않다. (중략)

M-type hexa-ferrite BaFe$_{12}$O$_{19}$는 높은 보자력과 함께 화학적으로 안정하고 높은 전기 저항을 가지고 있어서 영구자석으로 아주 우수한 특성을 가지고 있으며, 고밀도 자기 기록매체로서 각광을 받고 있을 뿐만 아니라 microwave용이나 고주파 장치의 소자, 전파흡수체 및 전파 차폐제로서 주목받고 있는 재료이다. (중략)략)

다성분계 세라믹스에 대하여 초미립 및 나노 분말을 제조하기 위해 공침법, 비정질 citrate법, 무기 금속염을 이용한 sol-gel법, 분무 열분해법 등과 같이 비교적 단순한 공정이면서 입도 분포가 좁고 재현성이 우수한 구형의 초미립 또는 나노 분말의 제조에 적합한 방법들이 많이 연구되고있다[1-3]. 분무 열분해법은 출발물질로 용액을 사용하고 미세한 액적(droplet)을 초음파 분무 후 열분해 하여 분말을 합성하는 방법으로, 입자의 조성이 균질하고 구형의 형상을 갖는 우수한 결정상을 얻을 수 있다. (중략)

High energy mi]ling은 mechanical alloying을 일컫는 분말 제조 공정으로서 금속 뿐 아니라 세라믹스 분말 합성에도 많이 응용되고 있으며, 입자크기의 나노화와 일반적인 세라믹 분말의 특성을 개질할 수 있다는 특징을 갖고 있어서 다양한 연구 결과가 보고되고 있다[1-2]. Ba 및 Sr 페라이트와 같은 육방정 페라이트는 보자력(high coercivity)이 높은 특성을 가지므로 영구자석용, 기록재료용 등으로 광범위하게 사용되어온 재료이다. 이와 같은 높은 보자력을 유지하기 위해서는 입자크기가 단자구 입경(<1 $\mu\textrm{m}$) 보다 작아야 하기 때문에, 초미립자 합성에 관한 많은 연구가 진행되어 왔다[3-4]. (중략)

실시간으로 매설된 송유관이나 가스관의 내부에 누설자속 (Magnetic Flux Leakage: MFL) 탐지용 피그를 통과시킴으로서 부식을 모니터한다[1]. NdFeB 자석과 같은 강한 영구자석으로 배관을 자화시키면 부식에 의한 결함 근처에서 자속이 누설되고, 그 MFL은 Hall 프로브나 유도코일에 의해 탐지된다. 자기이방성을 이용하여 응력에 의만 누설자속신호 변화를 계산할 수 있다. MFL 신호를 정밀하게 분석하기 위해서는 측정프로브의 측정속도와 내부압력응력과 같은 운용조건을 고려하여야 한다[2]. (중략)

In past years, theoretical controversy involving a realistic and physical mechanism that leads to large magnetic entropy change as a large magneto-caloric effect in colossal magneto-resistance (CMR) materials had been left as an open question. Thus it is desirable to clarify this problem. (omitted)

A theoretical consideration for entropy changes in a magnetic solid is given in a general manner and has been taken into account for such La$\sub$0.7/Ca$\sub$0.3-x/Ba$\sub$x/MnO$_3$(x = 0.12, 0.24, 0.3) compounds. The total entropy changes, in which the total entropy is decomposed into the magnetic, lattice, and electron entropies, are discussed in detail. (omitted)

현재 제철소 냉연공장에서는 수지처리 강판을 생산하기 위하여 수지 coater를 사용하고 있다. 그런데 강판의 이면 피복 시, applicator roll에 대한 back-up roll의 균일 하중 부하로 수지의 균일한 피복이 실현되나, 전면을 피복할 때 하중 부하를 위한 별도의 tool이 없는 상태로 강판의 hunting에 대응 불가능한 현장 layout으로 되어 전면 수지부착량 편차가 크게 발생되었다. (중략)

최근 자성막의 놀은 자기기록 밀도증가에 따른 고밀도 자성기록매체인 하드디스크(HDD)는 현재 80GByte까지의 저장용량을 가진 하드디스크의 자성합금층 보호막으로 DLC(Diamond-Like Carbon)가 이용되고 있다. 고저장용량을 가지는 하드디스크의 보호막 두께가 점차 얇아짐에 따라 보호막 재료의 경도 및 윤활성은 더욱 중요시되고 있다. 그러나, 보호막의 두께가 감소하면서 현재 적용되고 있는 DLC막으로는 조만간 물리적 한계에 도달할 것으로 예상된다. (중략)

현재 광 자기 디스크에 대한 연구는 두 층으로 구성된 기록 층들을 이용하여 기록 층에 기록된 매우 작은 마크(0.1 um이하)를 리드아웃 층에서 도메인을 확장하여 재생 시 큰 신호를 얻는 도메인 확장형 광자기디스크(Magnetic AMpligying Magneto-Optical disk)에 대한 연구가 진행되고 있다[1]. 신호 재생시 레이저빔을 디스크에 집속시키면, 리드아웃 층의 스팟의 온도가 큐리 온도(Curie Temperature)까지 올라가게 되며, 이때 기록 층으로부터의 누설 자장에 의해 기록 마크 크기의 도메인이 리드아웃 층에 형성된다. (중략)

최근 컴퓨터의 계산속도가 빨라짐에 따라 데이터를 가지고 실시간 영상처리에 대한 많은 연구가 이루어지면서 인터넷을 이용한 온라인 게임, PC 게임, 방송 등의 엔터테인먼트 산업에서 멀티미디어 시장이 증가하게 되고 동영상 및 3차원 영상매체를 제작하는데 복합적 고도 기술의 필요성이 대두되어지고 있다. (중략)

Terfenol-D는 상온에서 변형이 가장 큰 재료로 알려져 있고, 자기역학적 결합계수 k$_{33}$=0.75로 매우 높기 때문에 전기에너지를 역학적 에너지로 효율적으로 변환시킬 수 있다[1]. 단점으로는 압축강도는 700 ㎫로 높으나, 인장강도 30 ㎫로 매우 낮아서 재료가 brittle하여 장치 설계 시 세심한 주의가 필요하며, 재료의 상대투자율이 3~10정도로 낮기 때문에 자기폐회로를 구성하는데 어려움이 있다[2-4]. (중략)략)

자속밀도를 측정하기 위한 방법으로 Hall 효과; NMR, Fluxgate 등의 다양한 방법등을 사용하고 있다. 그러나 가장 많이 사용되는 방법이 Faraday 전자기 유도 법칙을 이용하여 자속밀도를 측정하는 방법이다. 이 경우 탐지코일에 유도되는 기전력이 자속의 시간 변화율에 비례하기 때문에 자속을 측정하기 위해서는 탐지코일에 유도되는 기전력을 적분을 하여야 한다. (중략)

모든 인공 위성이 궤도 올라가서 정확한 업무를 수행하기 위해서는 정확한 위치 정보와 안정된 자세제어 시스템을 필요로 한다. 궤도에 올라간 후 안정된 자세를 잡기 위해서는 위성체의 덤블링 방지해야되므로 초기 자세제어가 매우 중요하다. 그리고, 안정된 제도에 도달하여 자세를 잡기 의해서는 정확한 자세 정보와 자세를 조절하는 장치가 필요하며, 이를 얻기 위해서 thruster, momentum wheel, 마그네틱 토커, 마그네토미터 등과 같은 장치들이 사용되어진다. (중략)

크롬-몰리브덴 강종들은 고온에서 우수한 기계적 성질을 나타내기 때문에 에너지 변환설비 및 압력용기 등에 폭넓게 사용되고 있다. 그러나 고온에서 장시간 사용됨에 따라 입계에 탄화물의 형성 및 조대화, 용질원자의 결핍, 불순물의 편석 등 미세조직의 변화에 의해 초기의 우수한 기계적 성질이 저하되는 경년열화 현상이 나타나고 있다. 따라서, 이들 대형기기 및 구조물의 보다 신뢰성 있는 품질보증과 정기적인 가동 중 검사가 요구되어지고 있다. (중략)

Polymer-bonded magnetostrictive composites have some distinct advantages over conventional type materials in being cost effective and suitable for high frequency applications due to high electrical resistivity. Composites of rare earth based alloys were reported to show good magnetostrictive characteristics both in static and dynamic conditions [1]. It was originally thought that the application of the polymer-bonding technique to transition metal alloys is straightforward. (omitted)

In proto-type microactuators driven by magnetostrictive Tb-Fe thin films, the deflection was observed to be much smaller than that expected from large-sized "standard" Tb-Fe thin films. A striking difference was observed when the results from a thin substrate of 28 $\mu\textrm{m}$ for microactuator applications were compared with those from a standard substrate. At a standard substrate thickness (several hundred $\mu\textrm{m}$), an amorphous phase was formed and the coercivity was low being 80 Oe. (omitted)

최근 RSFQ (Rapid Single Flux Quantum) 기술은 초고속, 극저전력의 초전도 디지털 전자회로의 구현 가능성으로 인해 많은 관심을 모으고 있다.[1] 특히 정밀측정 및 표준 분야에 있어서, 기존의 직류 전압표준 소자에 비해 작동이 간편하며, 다양한 측정기술에 활용할 수 있는 차세대 조셉슨 전압표준용 소자에 응용가능성이 주목받고 있다. 그러나 RSFQ의 이러한 강점들이 제대로 발휘되려면 1 ㎄/$\textrm{cm}^2$ 수준의 고임계전류, 10 $\mu\textrm{m}$ 이하의 미소 조셉슨 접합을 신뢰성 있고 재현성 있게 제작할 수 있어야한다. (중략)

Al$_2$O$_3$층을 터널 장벽으로 사용하는 Magnetic Tunnel Junction(MTJ)시료의 특성에 가장 크게 작용하는 요인 중에 한 가지는 양질의 Al산화막 형성에 있다. Al산화막이 터널 장벽으로 제대로 된 역할을 하기 위해서는 Al층에 인접한 자성층에 영향을 미치지 않으면서 Al층을 균일하게 산화시킬 수 있는 조건이 만족되어야 하며, 이러한 $Al_2$O$_3$층의 제작에 가장 적합한 실험적 조건은 Al층의 산화에 Low power plasma를 사용하며, 산화 Chamber내부를 되도록 높은 분압의 산소 분위기로 유지시켜서 조금씩 장시간 동안 Al을 산화시키는 것이다. (중략)

III-V magnetic semiconductors initiated by GaMnAs growth at low temperatures via molecular beam epitaxy (MBE) has been a hot issue recently for their possible application to spntronics. GaMnN may be one of the candidates for room temperature operating ferromagnetic semiconductors as proposed by a theoretical calculation, However, since GaN was grown at very high temperatures above ∼750$^{\circ}C$ even with MBE, it is expected that the incorporation of Mn into GaN will be limited. (omitted)

In recent years, semiconductor spintronics has been rapidly developing due to potential device applications, in which the spin of charge carriers (electrons or holes) provides novel functionalities to carry signals and process information. Diluted magnetic semiconductors (DMSs) are well known to exhibit intriguing properties such as carrier-mediated ferromagnetism and spin-dependent transport resulting from the coupling between the charge transport states and the magnetic moments (spin) [1-3]. (omitted)

In recent years, semi-metallic Bismuth (Bi) has attracted significant attention due to very large magnetoresistance (MR) at room temperature originating from long carrier mean free path l and small effective carrier mass m＊[1, 2]. In particular, the MR behavior and long carrier mean free path l in Bi thin films can be exploited for spintronic devices, e.g. magnetic field sensors and spin-valve transistors. In present work, we present the magnetotransport properties of the electroplated and sputtered Bi thin films in the temperature range 4-300 K. (omitted)

The report on large tunneling magnetoresistance (TMR) at room temperature in magnetic tunnel junctions (MTJ), composed of two ferromagnetic electrodes separated by a thin insulating barrier, has ignite the intensive research both from scientific and technological points of view. A simple model proposed by Juliere has explained the observed TMR surprisingly well, where the TMR is expressed in terms of the spin polarization P of the ferromagnetic electrodes. (omitted)

스핀밸브형 GMR(Giant magnetoresistance) 소자는 낮은 자장범위에서 큰 자기저항변화가 생기는 높은 민감도의 소자로서, 고밀도 자기기록매체의 재생헤드 및 MRAM(Magnetoresistance Random Access Memory) 등의 실제 응용에 있어 큰 자기저항비와 열적 안정성을 가지는 재료들을 필요로 한다. NiO, a-$Fe_2O_3$, NiO/a-$Fe_2O_3$ 등과 같은 산화물의 경우, 높은 Tn(Neel temperature)을 가지므로 이를 이용한 Bottom형 스핀밸브에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔다. (중략)

자성체, 반도체의 계면을 조절하여 스핀 산란을 없애는 방법으로 A12O3를 이용하여, 스핀의 정보를 잃지 않고 반도체에 주입할 수 있는 방법을 연구하였다. 반도체에 월형 편광된 laser를 조사하여 내부에서 여기한 전자 spin이 자성체 내부로 흘러가면서 일어나는 현상을 관측한 것이다[1], [2]. 일반적인 반도체와 금속간의 접합을 구성한 schottky-barrier 특성이 아닌 접합 사이에 인위적으로 barrier를 형성하여 그 특성을 관측하였다. n-type 과 p-type의 시료를 제작하여 I-V 특성을 온도에 따라 I-V 특성 측정하였다. (중략)

스핀 밸브에서는 NiFe, CoFe, Cu등 주요 금속들이 면심입방체(111)로 배향이 용이하지만, 자기 터널 접합 소자에서는 $Al_2$O$_3$ 장벽층이 비정질로서 상부 강자성 전극이 충분히 (111) 배향을 할 수 없기 때문에 top bias 방식의 사용이 거의 불가능하며, bottom bias의 경우에도 교환 바이어스의 크기는 상대적으로 작다[1]. 이를 극복하기 위해 인공 초격자를 이용한 인공 반강자성층(synthetic antiferromagnet - SAF)을 이용하여 높은 교환 바이어스 효과를 구현하고자 하였다. (중략)

One problem in giant magnetoresistance(GMR) spin valves and magnetic tunneling junctions(MTJ) exchange biased by Mn-based antiferromagnets is the Mn diffusion into the ferromagnetic layer and other layers upon annealing.$^{1-3}$ It seems that Mn diffusion that may occur during annealing has a key role in the exchange biasing. We have fabricated multilayers inserting the nanolayer(NL) between antiferromagnet and ferromagent using ion-beam deposition system to study the diffusion effect for the exchange bias. (omitted)

거대자기저항(GMR) 분야에서 높은 GMR 값을 보유하는 것은 주요 관심사이다. Egelhoff와 연구자들은 산소를 이용하여 스핀밸브 박막의 표면을 산화시켜 유도 전자들의 Specular 산란 효과를 보고하였으며, 강자성층과 산화층 사이의 계면에서 specular 반사가 이루어져 GMR의 향상을 가져온 것으로 보고 있다[1,2]. 또한 annealing에 따른 자기적 특성의 향상과에 관한 논문도 보고되어진 바 있다[4]. (중략)

기록저장 장치의 고 기록밀도에 따라서 급성장을 하고 있는 자기 기록매체에 대하여 자장 센서의 크기의 감소는 외부 누설자계의 영향으로 많은 노이즈와 함께 안정한 스핀 작동을 구현할 수 없게 된다. 이를 해결하기 위해 반강자성적 결합을 하고 있는 합성형 반강자성적 다층막을 고정층에 삽입하여 고정층과 자유층간의 정자기적 영향을 억제하는 방법과 함께 높은 GMR비를 얻음으로서 노이즈보다 높은 신호출력을 얻는 방법이 있다. (중략)

현대 전자공학 기술은 집적회로를 이용하기 때문에 소형화, 일체화 등을 요구하고 있다. 이들 회로를 구성하는 소자중 저항체는 가장 기본적인 소자 중에 하나이고 저항자체로써 뿐만 아니라 IC칩 등 다른 전자소자들과 일체형을 이루기도 한다. 저항은 전류의 흐름을 제어하는 중요소자이므로 온도변화와 시간이 경과하여도 안정된 저항값을 유지해야 한다. Ni$_{72}$Cr$_{20}$Al$_3$Mn$_4$Si으로 구성된 Evanohm은 온도계수가 매우 작고, 시간이 경과하여도 초기의 저항값을 잘 유지하는 물질로 오래 전부터 알려져 왔다. (중략)

Magnetic tunneling junction을 이용한 MRAM의 실용화에 있어서 무엇보다 중요한 요소 중의 하나는 밀도를 높이는 것으로, MRAM이 경쟁력을 갖는 메모리 소자가 되기 위해서는 소자의 크기를 submicron 영역까지 줄여야 한다. 소자의 크기가 submicron까지 줄어도 end domain이 존재하는데, 이것은 자화반전을 incoherent하게 일어나게 함으로써 자기저항비를 감소시키고, 또한 자화반전을 불규칙하게 함으로써 자화반전이 일어나는 자기장의 크기가 일정하게 되지 않기 때문에 소자의 신뢰성에 큰 문제를 야기시킨다 [1]. (중략)

최근에 스핀트로닉스 주요 관심 소자의 하나인 자성체와 반도체 하이브리드형 쇼트키 장벽 다이오드 (Schottky Barrier Diode; SBD) 소자는 금속과 반도체간의 장벽전압에 의해 다수 전자가 이동하는 현상을 이용한 것으로서 과거에 신호 검파용으로 사용하던 금속 접촉 다이오드와 유사한 구조와 원리를 가진다. 내부 저항이 작고 동작속도가 빨라서 PC의 전원 장치와 같이 고속, 고효율을 요구하는 환경에 많이 사용된다. 쇼트키 장벽 소신호 다이오드와 쇼트키 장벽 정류기의 구분은 불분명하며 보통 0.5 A를 기준으로 구분한다. (중략)

스핀전자소자 연구 분야의 가장 큰 관심은 전하와 스핀의 자유도를 동시에 고려하여 메모리 및 논리용 트랜지스터를 구현하려는데 있다. 스핀 분극 된 전자를 자성금속으로부터 상자성 및 절연체를 이용하여 또 다른 자성체 및 반도체, 초전도체에 주입하는 일 (Spin injection)에 관한 연구가 일부 진행되어 왔다. 두 개의 자성 금속 사이에 Au등의 상자성 금속을 끼워 넣는 구조로 한쪽의 자성금속을 스핀 소스로 사용하여 상자성 금속에 스핀을 주입하고 다른 쪽의 자성금속으로 주입된 스핀을 검출하는 스핀 스위치 저장소자로서의 양극 스핀 트랜지스터 (bipolar spin transistor)를 많은 연구소에서 제조 연구하였다. (중략)

A ramp-type tunneling magnetoresistance (TMR) junction having structure NiO(60 nm)/pinned Co(10 nm)MiO(60 nm)/barrier SrTiO$_3$(2-10 nm)/free NiFe(10 nm) with the 15 degree slope was investigated. We obtained nonlinear I(V) characteristics for ramp-type tunneling junctions that have distinctive difference with and without applied magnetic field. In the barrier SrTiO$_3$ thickness of 4 nm, the TMR was about 52% at a bias voltage of 50 mV. (omitted)

Ll$_{0}$ 규칙 구조를 가지는 동일조성의 FePt는 높은 결정자기이방성에너지로 인해 차세대 고밀도 자기기록매체 재료로서 현재 활발히 연구가 진행되고 있다. 100 Gbit/in$^2$를 목적으로 할 때 결정립의 크기는 10nm 이하가 되어야 한다. [1] 더 나아가 향후 1Tb/in$^2$의 초고기록밀도를 가지는 미디어 재료로서 열적 안정성을 극복하기 위한 측면에서 이용될 수 있다.[2] 이러한 Ll$_{0}$ 규칙 구조를 얻기 위해서 증착된 FePt 합금 박막을 50$0^{\circ}C$이상에서 열처리를 하여야 한다.(중략)

CoCrPt alloy films are one of the most promising candidates for high-density perpendicular magnetic recording media due to their strong perpendicular magnetic anisotropy (PMA) and high coercivity [1]. In order to achieve high-density magnetic recording media, it is essential to characterize the magnetoelastic properties since experimental and theoretical research has revealed a significant magnetoelastic contribution to the magnetic properties in magnetic thin films. (omitted)

수직기록매체에서 기록 밀도가 증가하기 위해서는 bit의 크기를 줄여야 하고, 이를 위해서는 writing head의 width와 thickness를 줄여야 한다. 그러나 head의 크기가 줄어들면 기록층의 자화를 반전시키기에 충분한 write field를 얻지 못한다. 이를 극복하기 위해 head의 tip부분을 trimming을 하여 작은 pole tip 크기를 가지면서도 큰 write field를 얻고, 여분의 magnetic field를 얻기 위해 soft underlayer를 도입하는 이중층 수직기록 매체가 제안되고 있다. (중략)

고밀도 자기기록이 가능하기 위해서는 Ku가 크고 노이즈가 작은 매체가 필요하다. CoCrPt 기록층은 보자력이 크고 열적으로 안정하나 결정립크기가 크고 결정립간 교환 상호작용이 커서 노이즈가 크다.[1][2] 한편 CoCrPt 에 Ta, B 등 제4원소를 첨가하면 결정립이 크기가 감소하고 노이즈는 감소하나 Ku가 감소하여 열적으로 불안정해진다.[3] (중략)

최신 강자성 메모리 공정과 실리콘 비메모리 공정에서 Co, Ni, Fe 등 천이금속 계열의 증착 조건이 소자의 특성 향상 및 신뢰성 향상을 위하여 중요성이 점점 중요해 지고 있다. 강자성 메모리(MRAM)의 출현과 함께 Co, Ni, Fe 등의 수십 $\AA$ 두께를 전체 기판에 대해 균일하게 증착할 요구가 생겼다. MRAM에 요구되는 자기저항특성은 이러한 박막의 수 $\AA$ 두께 변화에 급격히 변화할 수 있으므로[1,2] 원하는 두께로 균일하게 증착 할 수 있는 기술의 확보가 필요하다[3]. (중략)

Recently, there has been much interest in magnetic thin film patterned in submicron scale because of possible ultrahigh density storage media or logical device applications [1-3]. Various geometries such as rectangle, circle, ring and ellipse type dots have been studied to find the shape showing stable switching behavior from repeated cycles. However, rectangle and circle types may not be suitable for device applications because they have two uncontrollable different magnetization reversal modes: C state and S state, resulting in different coercivity and irreproducible switching[4]. (omitted)

One of the current goals in memory device developments is to realize a nonvolatile memory, i.e., the stored information maintains even when the power is turned off. The representative candidates for nonvolatile memories are magnetic random access memory (MRAM) and ferroelectric random access memory (FRAM). In order to achieve a high density memory in MRAM device, the external magnetic field should be localized in a tiny cell to control the direction of spontaneous magnetization. (omitted)

Granular feromagnets는 non-magnetic maxtrix 안에 nanometer-sized의 ferromagnetic grain들 구성된다. Co-Cu,Co-Ag, Fe-Ag, NiFe-Ag $^1$을 포함하는 이미 알려진 다른 Granular 금속 합금들의 giant magnetoresistance 에 관계하여 Granular feromagnets 에 대해 조사하였다. Bulk상태의 NiFe와 Mn 혼화되기 쉽다.$^2$ 그리고 Mn은 열처리된 다층박막의 NiFe의 lattice에 쉽게 수용되어진다.$^3$ 이번 실험에서는 metastable한 fcc solid solution NiFe-Mn 박막이 열처리 하에서 NiFe과 Mn으로 분리되었다. (중략)

비자성 금속에 자성 불순물이 첨가되었을 경우 비자성 전이금속의 전도전자들이 불순물에서 멀어지면서 감쇠 진동하는 형태로 스핀분극 된다는 사실은 매우 잘 알려져 있으며, 그 진동주기는 Fermi 파동벡터 크기(k$_{F}$ )의 역수의 절반이다[1]. 비자성 금속 내의 자성 불순물사이의 상호작용은 전도성 전자의 감쇠 진동하는 스핀 분극에 바탕을 둔 RKKY 교환 상호작용[2]으로 잘 기술된다. (중략)

Fe/Cr/Fe trilayers have attracted much interest from both theoretical and experimental aspects due to many novel magnetic properties such as antiferromagnetic coupling, giant magnetoresistance, oscillatory bilinear and biquadratic coupling [1]. In this work, we report that there is an oscillation of magnetic anisotropy with increasing intervening Cr layer thickness in Fe/Cr/Fe trilayers. (omitted)

보편적으로 알려진 CoCr합금 수직기록매체의 경우, 기록매체에서 출력되는 신호의 크기가 작고 열적안정성이 떨어지는 문제점이 있다. 이러한 CoCr합금 수직기록매체를 대체할 기록 매체로 Co/Pd 다층박막에 관한 연구를 수행하였다. Co/Pt 및 Co/Pd계 다층박막은 수직배향성을 가지며 일찍부터 Magneto-optical 매체로 연구되었다. Co/Pd 다층박막은 자성재료와 비자성재료를 약 2~3개 원자층의 박막 두께(10$\AA$이하)로 번갈아 가며 진공증착한 것으로. CoCr합금계 수직기록매체에 비해 열적안정성이 뛰어나고 수직방향의 잔류 자화가 큰 장점을 가지고 있다. (중략)

연자성 재료는 투자율이 높고, 큰 포화자속 밀도를 갖는 재료로서 외부자계에 용이하게 자화되며, 그 용도를 살펴보면 전기에너지 변환, 자기기록. 변압기, 변성기, 각종 코아, 모터, 자기센서, 전ㆍ자계차폐재등 많은 전자기기에 이용되고 있다. 따라서 연자성재료는 기본적으로 결정자기이방성과 자왜가 작아야 한다. 한편 전기, 전자기의 경량화 및 고효율화를 위하여서는 포화자속밀도의 극대화, 고주파영역에서의 우수한 연자기 특성 및 저에너지 손실을 갖는 재료개발이 요구된다. (중략)

Recently, a countermeasure for the electromagnetic noise emission on RF integrated transmission line using the loss generation of ferromagnetic thin films is briefly suggested$\^$1,2/. Without the magnetic film, the noise harmonics of the signal pass through the transmission line with only a little attenuation. The ideal role of magnetic film is not to raise insertion losses in the pass-band and to give as large attenuation as possible to eliminate the noise harmonics at the stop-band, the frequency range higher than the meaningful signal as shown in Fig. 1. and Fig. 2. (omitted)

Ribbon type nanocrystalline alloy cores have shown excellent soft magnetic properties in the high frequency range because of small crystalline anisotropy and nearly zero magnetostriction[1]. In present, however ribbon alloys gives some limit in applications such as a large inductor and reactors of PFC circuit, which are required good DC bias property and low loss in the high frequency. Powder alloys with ultra fine grain structure can be an important way to overcome this kind of disadvantage, and to improve the high frequency soft magnetic properties in conventional metallic powder cores[2]. (omitted)

Co(P) 합금은 전기화학적으로 제조되는 강자성 재료 중 그 자기적 특성이 우수하여 이미 1960년대부터 연구가 진행되었으며$^{1)}$ 1980년대까지는 주로 무전해도금에 의해 제조되다가$^{2.3)}$ 1990년대 이후부터는 LIGA(Lithographie Galvanoformung Abformung) 공정이나 패터닝 공정과의 공정 통합의 용이성 때문에 전기도금방식이 주류를 이루고 있다.$^{4.5)}$ 그러나 전기도금에 의해 제조된 대부분의 Co(P) 합금은 P의 함량이 과다하여 비정질상태로 존재하며 추가적인 열처리 공정이 요구되고 자기적 성질도 좋지 못한 단점이 있었다. (중략)

전기도금방식으로 구현된 자기박막 재료로서 CoPtP 박막은 이제까지 보고된 재료 중 가장 높은 보자력 (H$_{c}$ > 5 kOe)과 뛰어난 각형비 (S＊≒0.7)를 가지고 있는 3원계 합금 박막재료이며[1], 차세대 고밀도 자기저장매체로서 [2] 각광받고 있다. 하지만 이제까지 보고된 연구결과는 CoPtP 박막을 전기도금방식으로 제작했을 때, 두께가 약 1$\mu\textrm{m}$ 이상일 경우, 결정립이 큰 칼럼구조(columnar structure)가 성장하여 보자력이 현저히 떨어지는 현상[3]을 보여왔으며, 이러한 이유 때문에 MEMS 등에 응용되는데 많은 제약을 받아왔다. (중략)

Recently an asymmetric giant magnetoimpedance (GMI) profile has been observed in Co-based amorphous ribbons annealed at the weak field [1-4]. This phenomenon has attracted a large interest due to its practical application to sensitive magnetic sensors. It is known [5.6] that in magnetic materials, the magnetoimpedance is caused by the effect of the magnetic field on the transverse magnetic permeability of a near-surface layer. In consequence of it, the value of the magnetoimpedance depends strongly on near-surface magnetic properties of the sample. (omitted)

The magnetic anisotropy of amorphous wires plays a decisive role in the giant magnetoimpedance(GMI) behavior. The magnetoelastic anisotropy caused by internal stress, that are frozen in during the fabrication process, results in an axial easy axis in the core region and in a circular easy axis in the shell region [1]. It leads to a simple domain structure consisting of circular domains in the shell and axial domains in the core. For a more realistic domain structure, it has been suggested that the helical anisotropy exists due to an internal helical stress [2]. (omitted)

전자기기의 소형화에 동반하여 동작주파수가 높아짐에 따라 여기에 이용되는 소자의 크기도 밀리 사이즈에서 마이크로 사이즈까지 작아지고 있다. 이에 따라 여기에 이용되는 각종 소자의 전기적인 값도 작아지고 있으며 허용 오차 값이 적은 정밀한 소자가 이용되고 있다. 그러나 소자의 크기와 소자값의 감소에 따라 정확하고 간편하게 그리고 많은 소자를 효율적으로 측정할 수 있는 방법이 필요하다. 특성 임피던스 50 $\Omega$을 가지는 동축선로형 프루브 제작에 대해 이미 검토하였다[1]. (중략)

High saturation magnetization (B$\_$s/) and excellent high frequency characteristics of magnetic thin films has been recognized as the most important requirement for further miniaturization and higher frequency operation in magnetic devices, such as magnetic heads and magnetic sensors. Up to now, Fe-X-N (X =Ti, Hf, and Al etc.) films with B$\_$s/ of 15 ∼ 19 kG and coercivity (H$\_$c/) of 0.5 ∼ 5.0 Oe have been successfully fabricated and proven to satisfy various requirements as a potential candidate for thin film head materials. (omitted)

최근의 반도체 제조기술의 급속한 발달로 인하여 시스템의 소형화ㆍ경량화의 추세가 증가하고 있다. 특히 휴대용 전화기, PCS 등 정보통신기기의 소형화 및 경량화의 추세가 두드러지게 나타나고 있다. 또한 각종 부품의 동작 가능 주파수 대역이 종전의 kHz 또는 MHz 대역에서 GHz 대역으로 옮겨지고 있는 추세에 있다[1]. 이러한 추세 중 인덕터의 소형화ㆍ경량화 기술은 반도체 제조기술을 이용해 실리콘기판 등의 위에 평면 모양의 코일을 만드는 박막 인덕터가 이용되고 있다. (중략)

Recently, RF lumped-element devices are demanded strongly in application of hand-held mobile communication equipments. Many workers have been reported RF integrated inductor as well as air cores. In order to achieve the high Q value, they removed backside of substrate by micro machining process [1] and also another MEMS-like approach such as levitated structure [2]. These approaches are capable of suppressing the parasitic effects, but low reproducibility and high cost problems remain. (omitted)

There has been a demand for higher frequency operation of magnetic devices. Consideration of the materials that could be applicable to such high frequency applications is the first step when designing magnetic thin films for high-frequency use. Materials suitable for high frequency application should have a larger $M_{S}$ and an appropriate anisotropy field ( $H_{K}$), which increase a resonance frequency, and also a larger $\rho$, which reduces eddy current loss. (omitted)ted)

자기헤드에서 사용되는 연자성 박막에서 요구되는 특성 중 가장 중요한 것은 우수한 연자기 특성의 화보와 헤드제조공정에서 필수적인 유리접합공정(MIG 헤드의 경우 약 500~600 $^{\circ}C$의 열처리) 이후에도 연자기 특성이 유지되는 내열성이다. 이러한 관점에서 우수한 연자기 특성과 내열성을 동시에 보유하는 연자성 박막재료에 대한 연구가 활발히 진행되어 Fe-TM(Hf, Zr. Ta 등)-(B. C, N) 계 등이 보고되었다[1-4]. (중략)

강자성체의 스핀 분극을 이용하는 스핀트로닉스에 대한 연구는 매우 활발히 이루어지고 있다. CoFe 합금은 큰 포화자화와 스핀분극 때문에 스핀트로닉스 재료로 널리 이용되고 있다. 본 연구에서는 Ion Beam Etching 방법으로 CoFe 박막을 미세 가공 할 때 에칭 조건에 따른 CoFe 박막의 자기적 특성 변화를 조사하였다. 에칭 변수가 에칭에 미치는 영향을 사전에 조사하기 위하여 Cu 박막에 대하여 에칭시간, 기울임 각도, 가속 전압을 변화시키면서 식각한 후 거칠기 변화를 조사하였다. (중략)

최근 정보 산업 기기의 고성능화ㆍ소형화 추세에 따라 이에 소요되는 각종 전자 부품들도 고기능화ㆍ고집적화의 방향으로 기술전개가 이루어지고 있으며 현재 큰 장애 요인으로 등장하고 있는 분야중의 하나가 전자 변환 기능을 담당하는 연자성 재료 분야이다. 전자기기의 소형, 콤팩트화를 위해서는 자기 부품의 소형화가 이루어져야 하고, 따라서 여기에 내장되는 연자성 재료의 소형화도 필수적인 조건이 된다. (중략)

고온에서 장시간 사용된 재료는 재질의 열화현상으로 인하여 재료의 인성이나 물성이 저하되고 재료의 수명이 한계를 가지게 된다. 이러한 열화 되는 물리적, 기계적 특성 변화는 파괴적 또는 비파괴적 방법에 의해 측정이 가능하다. 비파괴적 방법은 대상기기의 평가부위가 한정된다는 단점이 있으나 실제 사용기기를 훼손하지 않고 재료의 상태를 파악할 수 있는 장점이 있기 때문에 파괴적 방법에 비하여 효율적이다. 재료의 인성이나 물성의 저하를 평가하는 여러 가지 비파괴적 방법들이 있지만 장시간 사용에 따른 열화정도를 판별할 수 있는 정량적인 비파괴적 방법은 아직까지 큰 성과를 얻지 못하고 있다. (중략)

고주파전류가 통전되고 있는 연자성체에 외부자계가 인가되면 자성체의 표피효과(Skin effect)에 의해서 임피던스가 변화하게 된다. 따라서 고주파의 정전류를 통전시키면 자성체의 양단에서 전압의 크기는 외부에서 인가되는 자계에 따라 변화하게 되는데, 이 때의 전압을 자계로 환산함으로써 자계의 검출이 가능하다. 이러한 현상을 이용하여 자계를 검출하는 소자를 자기임피던스 센서(Magneto-Impedance sensor)라고 한다$^{1.2}$ . 자기임피던스 센서는 주로 연자성이 우수한 아몰퍼스 자성체를 이용하여 구성되고, 구조가 간단하며, 극히 우수한 자계 검출능력을 나타내므로, 차세대의 고감도 자계센서로서 주목을 받고 있다. (중략)

Nanostructed high energy Nd-Fe-B based bulk magnet can be prepared by hot-working process (hot press and die-upset) from melt-spun amorphous or nanocrystalline powder.[1] Recently, we have investigated a modified method, current-applied pressure-assisted (CAPA) process, to produce nanocrystalline isotropic and anisotropic NdFeB magnets. The process consists of current-applied pressing the melt-spun powders to obtain isotropic precursor subsequent current-applied deforming the precursor to obtain textured magnet.[2-3] (omitted)

NdFeB 박막자석은 Sputtering, MBE, Laser ablation법에 의해 제조되고 있으며[1-3] milli-size motor[4], magnetic recording media[5], micro-patterning[3]등에 응용될 수 있다. 최근에는 MEMS(Micro-electro mechanical system)분야에서도 잠재적 응용가능성을 지니고 있는 것으로 알려져 있다. 최근에는 NdFeB 박막 제조 시 자성층의 산화방지 및 자기 특성을 향상을 위하여 buffer layer를 이용한 많은 연구가 이루어지고 있다.[6] (중략)

최근에 고도의 전자산업이 발전함에 따라 고성능의 회토류계 영구자석재료의 산업적 요구가 크게 증가함을 보여 왔다. 이는 자동차, 항공 산업뿐만 아니라 정보산업 및 전자산업에 이르기까지 폭넓게 적용되기 때문이다. Nd-Fe-B 영구자석이 1983년 최초로 발견되어진 이후로 Nd-Fe-B 자석의 연구와 개발에 많은 노력을 기울이고 있다. Nd$_2$Fe$_{14}$B 종류의 자석은 기존에는 일반적으로 분말야금 방법과 급냉방법으로 제작되었다. 그러나 두 방법 모두 소모적이고, 불필요한 에너지를 필요로 하며 원재료로써 고순도의 금속을 사용함으로써 생산단가가 증가되는 단점이 있다. (중략)

현대의 영구자석들은 Alnico 주조자석을 제외하고는 모두 자성분말을 이용한 분말야금학적인 소결자석 또는 본드자석 형태로 제조된다. 따라서 자성분말의 형상, 크기, 입도, 순도, 조성 등이 자석의 자기적 특성을 우선적으로 결정하며, 이러한 구조적, 화학적 인자들은 영구자석의 고성능화를 위해 자성분말 또는 결정립이 초미세화 함에 따라 자기 특성을 결정하는 더욱 중요한 요소로 작용하고 있다. 그러므로 이들 인자와 자기적 특성간의 상관관계를 정확히 규명하고 보다 잘 이해하는 것이 극대화된 자기 특성을 갖는 자성체를 개발하는데 절대적으로 필요하다. (중략)

Tetragonal 구조를 갖는 정량적 Nd$_2$/Fe$_{14}$B (~Nd$_{12}$Fe$_{82}$B$_{6}$) 화합물에서의 Nd 양보다 적은 양의 Nd를 함유하는 Nd-Fe-B 합금에서는, 일반적으로 입자크기가 큰 연자성 $\alpha$-Fe가 과다하게 존재하면서 외부에서 가해주는 자장에 대해 강자성 Nd$_2$/Fe$_{14}$B와 별개의 자기적 거동을 보여주기 때문에, 보자력이 아주 적어 실용성이 없다. 그러나 이러한 합금을 급랭응고하여 미세 결정화하거나, 비정질화한 후 적절히 열처리 해주면 a-Fe와 Nd$_2$/Fe$_{14}$B 입자가 나노화하면서 이들 사이에 상호교환작용이 일어나 등방성 상태에서도 M$_{s}$ /2 보다 큰 잔류자화와 함께 적절한 크기의 보자력도 얻을 수 있다. (중략중략