• 제목/요약/키워드: 자기이방성

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표면, 계면, 초격자에서의 자기이방성과 자기원 이색성의 이론적 계산

  • 이재일;홍순철
    • 한국자기학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.324-334
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    • 1995
  • 앞의 논문에서 살펴 본바와 같이 밀도 범함수 이론에 바탕을 둔 제일 원리적 에너지 띠 계산 방법의 하나인 FLAPW(Full-potential Linearized Augmented Plane Wave) 방법 에 의해 표면, 계면, 초격자에서의 전자 구조및 자기적 성질, 그리고 구조적 성질이 잘 설명될수 있음을 보았다. 이러한 성공적 결과에도 불구하고 전자구조 계산 방법은 풀어야할 새로운 문제에 직면하고 있는데 그 중 중요한 것은 스핀-궤도 결합(spin-orbit coupling : SOC)을 어떻게 취급하며, 그 결과로 나타나는 자기 결정 이방성( magnetocrystallinge anisotropy : MCA)과 강자성 금속에서 나타나는 광자기적 효과를 설명하는 것이다.

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NiFe/Cu/Co 삼층막의 자기이방성과 자기저항 특성에 관한 연구 (A Study on the Magnetic Anisotrpy and Magnetoresistive Characteristics of NiFe/Cu/Co Trilayers)

  • 김형준;이병일;주승기
    • 한국자기학회지
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    • 제6권5호
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    • pp.323-328
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    • 1996
  • $4^{\circ}$ 기울어진 Si(111) 웨이퍼를 기판으로 사용해 Cu($50\;{\AA}$) 바닥층 위에 외부 자장의 인가없이 NiFe($60\;{\AA}$)/Cu($60\;{\AA}$)/Co($30\;{\AA}$) 삼층막을 형성하여 자기이방성과 자기저항 특성을 연구하였다. NiFe($60\;{\AA}$) 층과 Co($30\;{\AA}$) 층을 Cu($50\;{\AA}$) 바닥층 위에 각각 단층막으로 형성할 경우에 면내 일축자기이방성이 유도되었으며, 기판을 기준으로 NiFe 층과 Co 층의 자화용이축은 면내에서 상호 수직임이 관찰되었다. NiFe($60\;{\AA}$)/Cu($60\;{\AA}$)/Co($30\;{\AA}$) 삼층막을 동일한 기판과 바닥층 위에 형성할 경우, NiFe층과 Co층의 자기이방성은 단층박에서의 자기이방성이 재현되어, 자화용이축이 면내에서 상호 수직으로 놓임이 처음으로 발견되었으며 ~2.2%의 자기 저항비가 측정되었다. 이를 자기이방성이 유도되지 않은, 유리 기판위에 형성한 NiFe($60\;{\AA}$)/Cu($60\;{\AA}$)/Co($30\;{\AA}$) 삼층막과 비교할 때 ~1.2% 큰 자기저항비를 보이며, 두 자성층의 자화 상태가 반평행을 유지해 자기저항비가 일정하게 유지되는 구간도 현저히 증하가였다. 위의 결과는 적절한 기판의 선택을 통해 삼층막을 이루는 두 자성층 내의 자기이방성 유도와 자화용이축 방향의 조절이 가능함을 나타내며, 이는 헤드 또는 메모리 소자 응용에 매우 유용할 것으로 판단된다.

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Tb/Co 조성변조 다층박막의 자기 및 광자기적 성질에 관한 연구 (A Study on the Magnetic and Magneto-Optical Properties of Tb/Co Composition Modulated Multilayer Films)

  • 홍석지;김상록;이성래
    • 한국자기학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.158-164
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    • 1996
  • 동시진공증착으로 제조한 Tb/Co 조성변조 다층박막의 자기적 성질 및 광자기적 성질을 Tb의 두께 및 Tb/Co 각 층의 두께 비에 대하여 연구하였으며 열처리시 자기적 거동의 변화를 분석하였다. Tb의 두께가 $12{\AA}$일 때가 가장 큰 범위에서 수직자기이방성을 보였고, 최고 $6.52{\times}10^{6}erg/cc$의 수직자기이방성 에너지 값을 얻었다. Tb의 두께가 $12{\AA}$에서 최대 수직자기이방성을 보이는 것은 Tb/Co 계면에서의 Tb-Co이종 원자쌍뿐만 아니라 Tb-Tb, Co-Co 동종 원자쌍도 수직자기이방성에 기여하기 때문으로 사려된다. Kerr 회전각$({\theta}_k)$은 수직자기이방성 에너지$(K_{u})$와 비례, 평균 스핀분산각$(\alpha)$과는 반비례하는 거동을 보였으며 Tb두께 $12{\AA}$, 두께비 1.55에서 최대 Kerr 회전각 $0.28^{\circ}$를 얻었다. 열처리시 나타나는 비정상적인 이력곡선은 Tb층의 우선적인 산화로 Tb의 유효조성이 감소하여 조성이 보상점 근처로 이동하게 되어 Co층과의 보자력 차이가 커져서 나타난다.

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전이금속산화물 클러스터의 자기구조 및 자기이방성에너지 계산 (The Magnetic Structure and Magnetic Anisotropy Energy Calculations for Transition Metal Mono-oxide Clusters)

  • 박기택
    • 한국자기학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.1-4
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    • 2011
  • 정육면체 전이금속 산화물 FeO, MnO의 자기적 상호작용을 제1원리의 범밀도함수법을 이용하여 계산하였다. 그 결과, 모두 초교환작용으로 인해 반강자성적 상호작용이 가장 낮은 에너지를 가지고 있었다. 자기이방성은 반강자성 스핀 배열의 FeO 클러스터에서만 발견되었다. 그 원인은 <111> 방향으로 각운동량을 가지는 3d down-spin 전자의 스핀-궤도 결합에 기인하였다.

수직자기이방성을 갖는 [Pd/Co] Spin Valve 구조에서 자기저항효과 (Magnetoresistance Effect of [Pd/Co] Spin-valve with Perpendicular Anisotropy)

  • 최진협;이기암
    • 한국자기학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.173-177
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    • 2006
  • 수직자기이방성을 갖는 [Pd/Co] 다층박막으로 구성된 스핀밸브 구조에서 비자성층(space layer, SL) Pd 또는 Cu의 두께와 다층박막의 반복층수 N에 따른 자기저항효과의 의존성을 연구하였다. 비자성층을 Pd보다 Cu로 사용하였을 때 더 큰 자기저항비를 얻었다. 그리고 Cu층과 고정층 사이에 Co층을 삽입하는 경우 약 3배가량 자기저항비가 증가하는 것을 관찰하였다. $Ta_{(2.1nm)}/[Pd_{(0.61)}/Co_{(0.23)}]_4/Cu_{(2.37)}/Co_{(t)}/[Pd_{(0.61)}/Co_{(0.23)}]_2/FeMn_{(10.6)}/Ta_{(2.1)}$ 구조에서 삽입된 Co층의 두께가 0.62nm 또는 1.01nm에서 최대의 자기저항비 7.4%를 얻었다.

스퍼터링 압력이 Co/Pd 다층박막의 자화반전 및 수직자기 이방성에 미치는 영향 (Effects of Sputtering Pressure on the Magnetization Reversal Process and Perpendicular Magnetic Anisotropy of Co/Pd Multilayered Thin Films)

  • 오훈상;주승기
    • 한국자기학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.256-262
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    • 1994
  • 코발트 단위층의 두께가 $2{\AA}$$4{\AA}$인 두 경우에 대해 막의 총두께가 약 $200{\AA}$인 Co/Pd 다층막을 제조하였으며 이 때 스퍼터링 압력이 자화반전 및 수직자기이방성에 미치는 영향에 대해 연구 하였다. 수직자기이방성 에너저지가 최대치를 보이는 압력이 존재하였으며 $2{\AA}$ 코발트층의 경우 $4{\AA}$ 경우 보다 낮은 압력에서 최대치가 나타났다. 자화시 자구벽 이동은 압력이 높을수록 어려워졌으며 높은 압력에서 는 자구벽 이동으로부터 자기모멘트 회전으로 자화반전기구가 바뀌었다. 또한 코발트층의 두께가 $2{\AA}$인 경우가 $4{\AA}$인 경우보다 수직자기이방성 에너지가 큰 것으로 나타났다.

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퍼말로이 박막의 이방성불균일에 관한 연구 (A Study on the Anisotropy Inhomogeneity of Permalloy Thin Films)

  • 장평우;최태원;유성초;김희중
    • 한국자기학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.186-190
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    • 1997
  • 2축 Helmholtz 코일을 이용해서 연자성박막의 이방성 분산을 측정할 수 있는 장치를 제작하여 TBP(Transverse Biased Permeability) 측정 방법으로 rf 스파터방법으로 제작한 퍼말로이박막의 이방성 불균일성을 측정하였다. 각도불균일분포함수의 경우 Lorentz 함수형태를 띄며, 크기불균일 분포함수의 경우 자장이 큰 영역에서의 분산 값이 커져 대칭분포에서 벗어난다. 퍼말로이 박막의 두께가 증가할수록 이방성의 각도 및 크기분산이 커지고 각도 분산의 경우 이것은 두께 증가에 따른 결정립 크기의 증대와 국소이방성의 증가로 설명할 수 있었다.

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합성형 반강자성 결합 재료의 자기장 세기에 따른 토오크 신호 분석 (Magnetic Field Dependence of Torque Signals in Synthetic Antiferromagnetic Coupled CoFeB/Ru/CoFeB Thin Film)

  • 윤석수;전우상;김동영
    • 한국자기학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.83-87
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    • 2011
  • 본 연구에서는 합성형 반강자성 결합 특성을 갖는 CoFeB/Ru/CoFeB 박막 재료에서 자화용이축에서 측정한 플롭자기장($H_F$)과자화곤란축에서 측정한 포화자기장(Hs)을 경계로 달라지는 토오크 신호를 분석하였다. HF의 자기장 세기에서 음의 일축이방성 특성이 최소가 되며, 이는 반강자성 결합에 의한 자화 상쇄 효과로 강자성층의 자화용이축이 곤란축과 같은 역할을 하기 때문이다. $H_F$ < H < $H_s$의 자기장의 세기에서는 두 강자성층이 형성한 자화방향의 사이각이 증가하면서 쌍축이방성 특성을 유도시킨다. 이러한 쌍축이방성 유도 특성은 두 강자성층의 자화가 서로 수직이 되는 자기장의 세기에서 최대가 된다. 한편 자기장의 세기가 $H_s$ 이상에서는 CoFeB의 고유한 일축이방성 특성을 보인다. 이러한 자기이방성 특성은 두 강자성층의 반강자성 결합에 의한 자화 특성을 반영하고 있음을 Stoner-Wohlfarth 모델 분석을 통하여 알 수 있다.

통전가압법으로 제조한 이방성 NdFeB 영구자석의 자기특성에 미치는 첨가제의 영향 (Effect of Blending Aids the Magnetic Properties of Anisotropic NdFeB Magnet Prepared by CAPA Process)

  • 김형태;조성호;김윤배;김학신
    • 한국자기학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.88-93
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    • 2002
  • 소량의 Zn및 Sn분말을 급냉응고된 NdFeB 자성합금 분말에 첨가한 후 CA-press공정에 의해 등방성 자석을 제조하고, 제조된 등방성 자석을 CA-deformation 공정에 의해 소성변형시켜 이방성 자석을 제조하였다. 원료분말만을 밀링하여 사용한 경우, 밀링시간에 관계없이 잔류자화값은 일정하였으며, 보자력은 초기원료 분말을 그대로 사용하는 경우에 비하여 감소하였다. 이에 반해 소량의 Zn및 Sn분말을 첨가하고 볼밀링에 의하여 혼합한 분말로부터 제조된 등방성 자석 및 이방성 자석의 보자력은 첨가원소가 없는 경우의 시편보다 증가하였으며, 0.3wt.% Zn및 Sn이 첨가된 이방성 자석에서는 보자력이 5kOe 정도 증가하였다.