• 한국자기학회지
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• 제23권6호
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• pp.193-199
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• 2013

NiFe/Cu/NiFe/IrMn/NiFe/Cu/NiFe 이중구조 GMR-SV 박막의 열처리 조건에 의존하는 자기등방성 영역분포 특성을 조사하였다. 진공 챔버내에서 이중구조 GMR-SV 박막을 후열처리 온도를 조절하여 면상에서 강자성체 층의 자화용이축 회전을 유도하였다. 자유층과 고정층의 자화용이축 방향에 의존하는 이중구조 GMR-SV 박막의 자기저항곡선은 외부자기장의 각도를 $0^{\circ}$에서 $360^{\circ}$까지 변화시킨 후 외부자기장의 세기에 따라서 측정하였다. 후열처리 온도가 $107^{\circ}C$일 때, 외부자기장의 방향이 $0^{\circ}$에서 $90^{\circ}$까지 영역에서 자장감응도가 약 1.52 %/Oe인 자기등방성 특성을 보였다. 이러한 특성은 고정층과 자유층을 형성하는 강자성층들이 면상에서 서로 직교한 결과임을 나타내며, 자기등방성 GMR-SV 박막 소자는 임의 방향으로 자화된 마이크로 자성비드를 검출할 수 있는 고감도 바이오센서로 사용할 가능성을 제시하였다.

• 한국자기학회지
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• 제7권3호
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• pp.146-151
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• 1997

DC magnetron sputtering 방법으로 Corning glass 기판 위에 버퍼층을 Fe와 N $i_{81}$$Fe_{19}$로 바꾸어가면서 보자력이 다른 $Co_{90}$ F $e_{10}$와 Co를 이용하여 buffer/CoFe(35 .angs. )/Cu(t .angs. )/Co(35 .angs. )의 형태로 샌드위치 박막을 제작하고 버퍼층 두께 및 바자성층 Cu층 두께, 자성층 두께 변화에 따른 자기저항비 의존성을 조사하였다. 자기저항비와 포화 자기장( $H_{s}$ )은 버퍼층의 두께가 두꺼워짐에 따라 증가하다가 극대치 3%를 보인 후 완만하게 감소하였다. NiFe, Fe 버퍼층을 갖는 시료를 비교한 경우, 각각 CoFe층과 Co층 사이의 결합 자기장( $H_{int}$)은 큰 차이가 없었으나 NiFe 버퍼층을 갖는 시료가 minor 자기저항 곡선의 반가폭 $H_{w}$ 는 감소하고 자기저항(MR) 기울기(slope)와 관련된 field sensitivity(%/Oe)는 향상되었다.다.

• 한국자기학회지
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• 제27권4호
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• pp.123-128
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• 2017

PtMn계 스핀밸브(Spin Valve, SV) 다층박막의 하부층 구조를 달리하여 제작된 시료를 열처리 후 측정한 자기저항(magnetoresistance, MR) 곡선과 자기이력 곡선(MH loop)으로부터 얻은 등방성의 자기적 특성을 조사하였다. PtMn층이 없는 스핀밸브 구조의 Glass/Ta(10 nm)/CoFe(6 nm)/Cu(2.5 nm)/CoFe(3 nm)/Ta(4 nm) 다층박막으로 측정한 MR 곡선에서 얻은 교환결합력($H_{ex}$), 보자력($H_c$), 자기저항비(MR(%))는 각각 0 Oe, 약 25 Oe, 3.3 %이었다. Glass/Ta(10 nm)/CoFe(6 nm)/Cu(2.5 nm)/CoFe(3 nm)/PtMn(6 nm)/Ta(4 nm) 다층박막으로 측정한 MR 곡선에서 반강자성체인 PtMn 박막으로 나타낸 효과로 하여금 나비 날개 형태로 얻은 $H_{ex}$, $H_c$, MR(%)는 각각 2 Oe, 316 Oe, 4.4 %이었다. 반강자성체인 PtMn층이 중간층으로 삽입된 이중 GMR-SV 다층박막으로 측정한 MR 곡선과 MH loop에서 얻은 $H_c$는 각각 37.5 Oe과 386 Oe이었으며, MR(%)는 각각 3.5 %와 6.5 %로 2개의 히스테리시스에서 사각비가 뚜렷하게 대칭적으로 나눠져 자기적 특성을 나타내었다. PtMn계 CoFe 스핀밸브 박막의 매우 작은 $H_{ex}$ 값과 미미한 형상이방성을 갖는 효과로 하여금 비등방성을 갖는 자기적 특성을 잃게 되었다. 이러한 결과는 PtMn 박막의 하부층과 상부층에 있는 SV 다층박막에서 각 강자성체의 자화 스핀배열로 일어나는 효과를 나타내었다.

• 한국자기학회지
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• 제5권3호
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• pp.203-209
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• 1995

보자력이 다른 NiFe와 Co를 자성층으로 하고 Cu를 사잇층으로 하는 $glass\[Cu_{x\AA}\NiFe_{50\AA}\Cu_{x\AA}\Co_{50\AA}](X;\=\;8,\;10,\;14,\;18,\;22,\;26,\;28,\;38,\;48,\;58\;\AA)$ 다층박막을 D.C magnetron sputtering 방법으로 제작하여 사잇층인 Cu 두께, 적층횟수 및 열처리가 자기저항비에 미치는 영향과 자기 곡선의 변화에 대해 연구하였다. 자기저항 측정시 인가 자장은 전류의 방향과 수평, 수직하게 인가하여 측정하였다. Cu 두께가 대략 $10\;\AA$에서 최대 자기저항비를 보이고 있으며, 두께가 증가함에 따라 진동하는 경향은 나타냈다. 적층횟수에 따라서는 적층횟수가 증가함에 따라 증가하였으며, 단지 4층의 경우에는 오히려 3층 보다 감소하였다. 열처리의 경우 온도의 증가에 따라 증가하다가 $250^{\circ}C$ 이상에서는 다시 감소하는 것을 나타났다.

• 한국진공학회지
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• 제20권1호
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• pp.57-62
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• 2011

열처리 방식을 통하여 형성된 FePt 나노 입자를 사용하는 자기 양자점 소자를 제작하고, 전기적 및 자기적 특성을 연구하였다. FePt 자기 양자점 터널링 소자는 p 형 Si 기판 상부에 약 20 nm의 $SiO_2$ 터널 절연막을 형성하고 FePt 박막을 3 nm 두께로 증착한 후에 열처리 방식을 이용하여 8~15 nm 크기의 양자점을 갖는 구조이다. 터널링 소자의 전류-전압 특성을 자기장과 온도 변화에 따라 관찰하였고 특히, 저온에서 비선형적인 전류-전압 곡선을 확인하였으며 이러한 단전자 수송현상을 전자의 hopping 모델과 양자점의 터널링 현상을 이용하여 설명하였다. FePt 양자점 터널링 소자는 20 K에서 터널링 현상을 보였으며, 양단에 가해준 전압과 관계없이 외부 자기장이 증가할수록 음의 자기저항이 커지는 현상을 관찰하였고, 9,000 G에서 약 26.2 %의 자기저항 비를 확인하였다.

• 한국자기학회지
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• 제10권4호
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• pp.159-163
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• 2000

절연층으로 CoO를 사용한 스핀의존성 터널링 접합 NiFe(30 nm)/CoO(t)/Co(30 nm-t)에서 터널링 자기저항성질을 연구하였다. 3-gun 스퍼터링 시스템에서 4$^{\circ}$tilt-cut (111)Si을 기판으로, 상부자성층으로 Ni$_{80}$Fe$_{20}$를 사용하였고 Co를 하부 자성층으로 사용하였다. 절연층으로 사용된 CoO른 하부 자성층 Co를 산소 플라즈마 산화법과 상온에서의 자연산화를 통해 얻었다. CoO를 플라즈마 산화법으로 얻은 경우 플라즈마 산화시간이 증가할수록 자기이력곡선에서 반강자성 물질인 CoO에 의해 NiFe와 Co의 보자력이 증가하는 것을 관찰할 수 있었다. 플라즈마 산화된 CoO의 경우, 상온에서 1mA의 감지전류를 흘려줬을 경우 최대 1.2 %의 자기저항비를 얻을 수 있었다. 자연산화법으로 CoO를 얻은 경우 감지 전류 1 mA에서 4.8 %의 자기저항비를 관찰할수 있었고, 감지전류 1.5 mA의 경우 28 %의 자기저항비와 10.9 ㏀$\times$$\mu\textrm{m}$$^2$의 값을 얻을 수 있었다. 저항$\times$면적값이 2.28 ㏀$\times$$\mu\textrm{m}$$^2$일 때 최대 120 %의 자기저항비를 얻을 수 있었다.다.

• 한국자기학회지
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• 제19권6호
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• pp.197-202
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• 2009

코닝유리(Corning glass) 기판 위에 이온빔 증착법으로 제작한 버퍼(Ta)/코네틱(Conetic; NiFeCuMo) 박막에 대해 버퍼층에 의존하는 결정성장과 열처리 효과를 조사하였다. 또한 코네틱층을 증착할 때에 인가한 자기장 방향으로 용이축과 곤란축의 자기저항 곡선으로부터 얻은 보자력과 포화자기장값을 버퍼층 유무에 따라 서로 비교하였다. Ta 박막의 두께가 5 nm이고 코네틱 박막의 두께가 50 nm일 때에 보자력은 0.12 Oe으로 작았으며, MH 히스테리시스 곡선에서 얻은 자화율($\chi$)은 1.2 ${\times}\;10^4$으로 우수한 연자성의 특성을 가졌다. 저자기장에 민감한 거대자기저항 스핀밸브(GMR-SV; giant magneoresistance-spin valve)나 자기터널링접합(MTJ; megnetic tunnel junction) 박막구조에서 자유층으로 연자성의 특성이 우수한 코네틱 박막을 사용할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 한국자기학회지
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• 제8권2호
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• pp.79-85
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• 1998

e-beam evaporator로 [Ni80Fe20/Cu/Co/Cu] 다층박막을 증착하여 자성층 사이의 교환 결합 상태에 따라 Co를 Ni80Fe20/Cu 계면에 삽입, 자기 저항비와 자기 저항비와 자화 곡선의 변화를 연구하였다. 강자성 결합 및 비 결합에서는, 계면에 Co를 삽입하게 되면, 자기 저한 값이 증가하지만 반강자성 결합에서는 자기 저항 값이 감소하는 경향이 보였다. 이러한 원인은 계면에 삽입되는 Co가 계면 산란을 증가시키는 것 뿐만 아니라 자성층 간의 교환 결합상태를 변화 시키기 때문에 것으로 판단된다. 아울러 계면에 삽입된 Co는 박막의 다층 구조를 30$0^{\circ}C$ 이상까지 유지시키며 이는 Cork 효과적인 확산 장애물(diffusion barrier)역할을 하기 때문으로 판단된다.

• 한국자기학회지
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• 제9권5호
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• pp.251-255
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• 1999

4$^{\circ}$기울어진 Si(111) 웨이퍼를 기판으로 사용하여 Cu(50$\AA$) 바닥층 위에 외부 자장의 인가없이 iFe(60$\AA$)/Co(0$\AA$$\leq$x$\AA$$\leq$15$\AA$)/Cu(60$\AA$)/Co(30$\AA$) 스핀밸브 박막을 형성하여, NiFe/Cu 계면에 삽입된 Co 층에 따른 스핀밸브 박막의 거대자기저항 특성의 변화와 NiFe 층의 자기이방성의 변화를 관찰하였다. NiFe/Cu 계면에 극히 얇은 Co층이 삽입됨에 따라, 스핀밸브 박막의 자기저항비는 약 1.5%에서 3.5%로 약 2배이상 증가하였고, NiFe층의 자화용이축이 90$^{\circ}$전이하여 Co(30$\AA$)층의 자화용이축과 같은 방향으로 정렬됨이 관찰되었다. 따라서, 극히 얇은 Co 층이 NiFe/Cu 계면에 삽입된 스핀밸브 박막에서 향상된 각형성(squareness)을 나타내는 자기저항곡선을 관찰할 수 있었으며, 이는 MRAM을 비롯한 디지털 자기저항소자 응용에 적합한 것으로 판단되었다. 또한, NiFe 박막을 동일한 기판과 바닥층에 형성하여, NiFe 박막과 Cu 바닥층이 이루는 계면에 Co 층의 삽입 유무에 따른 XRD 측정을 한 결과, NiFe/Cu 계면에 존재하는 Co층에 상관없이 NiFe 박막은(220) 배향을 타나냈었으며, 이로부터 극히 얇은 Co층의 삽입에 따른 NiFe층의 자기이방성의 변화는 NiFe/Cu 계면에서 NiFe/Co 계면으로 바뀜에 따른 계면 효과에 의한 것으로 사료되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권9호
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• pp.653-656
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• 2004

(110) 배향 TiO$_2$ 단결정 위에 성장시킨 CrO$_2$(110) 박막의 결정 구조, 미세구조와 자기적 특성의 상관 관계에 대해 연구하였다. 소스 물질로는 CrO$_3$ 분말을 사용하였으며, 열분해 화학증착법으로 CrO$_2$박막을 형성하였다. (110) 배향된 TiO$_2$루타일 단결정 위에 형성된 CrO$_2$ 박막은 (110) 방향으로 우선 배향되었고, 미세구조적으로 평활한 박막을 형성하였다. 흘려주는 산소량이 많을수록 CrO$_2$ 박막의 두께가 두꺼워지고 저항치가 낮았으며, 음의 자기저항치의 변화 및 자기 이력 곡선에서 보자력과 잔류 자화 값이 감소하는 경향을 보였다.