• 제목/요약/키워드: 스핀 분극

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CoFe/Si/CoFe 구조에서의 스핀주입에 관한 연구

  • 이한주;황웅준;조성준;김윤명;박영준;한석희;이우영;김영근;신무환
    • 한국자기학회:학술대회 개요집
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    • 한국자기학회 2002년도 동계연구발표회 논문개요집
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    • pp.56-57
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    • 2002
  • 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)

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초전형 적외선 센서용 P(VDF/TrFE) 막의 분극에 따른 유전특성의 변화 (Dielectric characteristics with poling of P(VDF/TrFE) films for pyroelectric infrared sensor)

  • 권성렬;김영우;배승춘;박성근;김기완
    • 센서학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.9-14
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    • 2000
  • 스핀 코팅 방법으로 제조된 P(VDF/TrFE) 막의 유전적 특성을 조사하였다. 막의 결정성과 막질을 개선하기 위해 스핀 코팅 후에 3 단계에 걸친 열처리 공정을 하였다. 상부전극을 마스크로 사용하는 간단한 P(VDF/TrFE) 막의 식각공정과 조건을 확립하였다. 분극을 여러 단계에 걸쳐 하는 정확한 분극공정을 실현하였다. 스핀코팅으로 제조된 막의 두께는 용액농도 10 wt%, 스핀속도 3000 rpm, 스핀시간 30초에서 $1.87\;{\mu}m$였다. 제조된 P(VDF/TrFE) 막의 유전상수와 유전손실을 측정하였다. 1 kHz의 주파수에서 분극전 P(VDF/TrFE) 막의 유전상수는 13.5, 유전 손실은 0.042로 나타났으며 분극후 각각 11.5, 0.037로 나타났다.

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자기터널링 트랜지스터 박막의 제작 및 특성 연구 (Fabrication and Properties of Magnetic-Tunneling Transistor Films)

  • 윤태호;윤문성;이상석;황도근
    • 한국자기학회:학술대회 개요집
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    • 한국자기학회 2002년도 동계연구발표회 논문개요집
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    • pp.172-173
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    • 2002
  • 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)

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Li 단층의 전자적, 구조적 성질

  • 이재일;조이현;홍순철
    • 한국자기학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.169-172
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    • 1993
  • 총에너지 FLAPW(Full-Potential Linearized Augmented Plane Wave) 띠 방법을 이용하여 Li 단층의 구조적, 전자적 성질을 연구하였다. 삼각형 격자와 사각형 격자 구조에 대해 Wigner-Seitz의 반경 $r_{s}$를 변화시키면서 총에너지를 계산한 결과 삼각형구조가 안정하였으며, $r_{s}$가 3.7 a.u. 일때 평형이 되었다. 삼각형구조의 자성을 연구하기 위해, 스핀분극을 계산한 결과 $r_{s}$가 4.2 a.u. 일때 금속 강자성 전이가 일어나며 $r_{s}$가 5.3 a.u. 에서 완전 스핀분극이 되었다.

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Ion Beam Etching으로 에칭한 자성 박막의 자기적 특성 변화 조사

  • Yoon, S.M.;Lee, Y.W.;Hu, Y.K.;Kim, C.G.;Kim, C.O.
    • 한국자기학회:학술대회 개요집
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    • 한국자기학회 2002년도 동계연구발표회 논문개요집
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    • pp.224-225
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    • 2002
  • 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)

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Ni 단층이 삽입된 비자성 4d 및 5d 전이금속 Rh, Pd 과 Pt 박막에서 자기모멘트 진동에 관한 제1원리 연구 (A First-principles Study on the Oscillation of Magnetic Moments in the Nonmagnetic 4d and 5d Transition Metal (Rh, Pd, and Pt) Thin Films with an Inserted Ni Monolayer)

  • 김인기;김선희;위선미;이재일;이상조
    • 한국자기학회:학술대회 개요집
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    • 한국자기학회 2002년도 동계연구발표회 논문개요집
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    • pp.192-193
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    • 2002
  • 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)

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(Bi,La)$Ti_3O_{12}$ 강유전체 박막의 특성 연구 (Characterization of (Bi,La)$Ti_3O_{12}$ Ferroelectric Thin Films)

  • 황선환;장영철;장호정
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2002년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.121-123
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    • 2002
  • 졸-겔법(Sol-Gel Method)으로 강유전체 Bi/sub 3.3/La/sub 0.7/Ti/sub 3/O/sub 12/(BLT) 박막을 Pt/Ti/SiO₂/Si 기판위에 스핀 코팅하여 Metal-Ferroelectric-Metal(MFM 구조를 형성하였다. As-coated BLT 박막은 650℃ 이상에서 결정화되었으며, 전형적인 Bi층상의 페롭스카이트 결정구조를 나타내었다. 또한 열처리 온도를 증가시킴에 따라 결정성이 향상되었다. 3V 전압에서 650℃로 열처리된 박막의 경우 누설전류가 약 2.25×10/sup -8/A/㎠ 정도를 보였다. 650℃에서 열처리된 BLT박막은 5V의 인가 전압에서 잔류분극 2Pr(±(P/sup */-P/sup A/)) 값은 약 29.5μC/㎠을 나타내었으며, 1.5×10/sup 10/ 스위칭 cycles까지 분극 스위칭을 반복한 후에도 거의 잔류 분극의 변화가 없었다.

페로브스카이트 구조를 가지는 CoFeX3(X = O, F, S, Cl) 합금의 자성과 전자구조에 대한 제일원리계산 (First Principle Studies on Magnetism and Electronic Structure of Perovskite Structured CoFeX3 (X = O, F, S, Cl))

  • 제갈소영;홍순철
    • 한국자기학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.179-184
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    • 2016
  • 스핀전달토크(Spin-Transfer Torque: STT) MRAM의 상용화를 위해서는 낮은 반전전류와 높은 열적 안정성을 동시에 만족해야 하고, 이를 위해서는 큰 스핀 분극, 강한 수직자기이방성 에너지을 가지는 물질이 요구된다. 본 연구에서는 STT-MRAM에 적합한 물질로 알려진 B2 CoFe 면심에 X(O, F, S, Cl) 원자가 위치한 $CoFeX_3$ 합금의 전자구조와 자기결정이방성(Magnetocrystalline anisotropy: MCA) 에너지를 계산하였다. X 원자가 F나 Cl일 때는 페르미 준위에서의 스핀 분극율이 각각 97 %, 96 %로, 반쪽 금속에 근접한 전자구조를 가짐을 확인할 수 있었다. 뿐만 아니라 표면이 Co 원자로 끝나는 5층 박막은 모든 X에 대해 수직 자기이방성를 가졌으며, 특히 $CoFeCl_3$의 자기이방성 에너지는 약 1.0 meV/cell로 상당히 컸다. 따라서 6, 7 족 원소를 잘 활용하면 높은 스핀 분극율과 강한 수직 자기이방성를 동시에 가지는 물질을 제조할 수 있게 되어 STT-MRAM의 상용화에 기여를 할 수 있을 것으로 기대한다.

플라즈마 산화시간과 열처리 조건에 따른 터널링 자기저항비의 온도의존특성에 관한 연구 (A Study on Temperature Dependence of Tunneling Magnetoresistance on Plasma Oxidation Time and Annealing Temperature)

  • 김성훈;이성래
    • 한국자기학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.99-104
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    • 2004
  • 자기 터널 접합(Magnetic Tunnel Junction, MTJ)의 플라즈마 산화시간과 열처리 온도에 따른 자기저항(Tunneling Magnetoresistance, TMR) 온도의존특성을 연구하였다. 플라즈마 산화시간을 30$_{s}$ 70$_{s}$ 까지 10$_{s}$ 간격으로 변화시켜 측정한 결과, 산화시간 50초에서 상온에서 25.3%의 가장 높은 TMR 비를 얻었다. 스핀 분극도 $P_{0}$ 스핀파 지수(spin wave parameter) $\alpha$를 구한 결과, 산화시간 50$_{s}$ 에서 40.3%의 가장 높은 스핀 분극도와 가장 낮은 온도 의존 특성인 (10$\pm$4.742)${\times}$$10^{-6}$ $K^{-1.5}$스핀파 지수(spin wave parameter) $\alpha$값을 얻었다. 그리고 온도별 열처리 결과 175$^{\circ}C$에서 TMR비가 25.3%에서 27.5%까지 증가하였으며 스핀파 지수는 (10$\pm$0.719)${\times}$$10^{-6}$ K $^{-1.5}$ 까지 감소하여 온도의존도가 감소하였다.

졸-겔법에 의한 $(Bi, La)Ti_3O_{12}$ 강유전체 박막의 형성과 특성연구 (Preparation and Properties of $(Bi, La)Ti_3O_{12}$ Ferroelectric Thin Films by Sol-Gel Method)

  • 황선환;이승태;장호정;장영철
    • 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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    • 한국마이크로전자및패키징학회 2002년도 춘계 기술심포지움 논문집
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    • pp.173-176
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    • 2002
  • B $i_{3.3}$L $a_{0.7}$ $Ti_{3}$ $O_{12}$(BLT) 강유전체 박막을 Pt/Ti/ $SiO_2$/Si 기판위에 졸-겔법 (sol-gel method) 으로 스핀코팅하여 Metal-Ferroelectric-Metal(MFM) 구조의 커패시터를 형성하였다. BLT 박막의 결정성은 후속열처리 온도가 증가할수록 향상되었으며 $R_{근}$값은 as~coated된 BLT 박막의 경우 3.8$\AA$를 나타내었으나 열처리 온도를 $700^{\circ}C$로 증가한 경우 12.9$\AA$으로 거칠은 표면형상으로 변화되었다. $650^{\circ}C$로 열처리된 BLT 박막의 잔류분극 2Pr ($\pm$($P^{*}$ -$P^{ ^}$))값은 5V 인가전압에서 약 29.1 $\mu$C/$cm^2$을 나타내었다. 또한 $10^{10}$ 스위칭 cycles 가지 분극 스위칭을 반복한 후에도 뚜렷한 잔류분극의 변화를 발견할 수 없어서 우수한 피로특성을 나타내었다. 3V 전압에서 BLT 박막의 누설전류는 약 2.2$\times$$10^{-8}$ A/$cm^2$를 나타내었다.내었다.었다.

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