• 한국자기학회:학술대회 개요집
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• 한국자기학회 2002년도 동계연구발표회 논문개요집
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• pp.72-73
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• 2002

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)

• 한국자기학회지
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• 제19권2호
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• pp.52-56
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• 2009

[CoFe/Cu/CoFe]/IrMn 다층박막에 대하여 자유층 CoFe 두께에 따른 상호교환결합력, 교환결합세기, 보자력, 자기저항비, 자장감 응도 등의 자기저항 특성을 관찰하였다. IrMn 층을 통해 유도된 강자성체/비자성체/강자성체 구조인 CoFe(t)/Cu($25\;{\AA}$)/CoFe($60\;{\AA}$)/IrMn($80\;{\AA}$) 다층박막은 자유층 CoFe 두께 $30\;{\AA}$일 때 작은 보자력과 높은 자장감응도를 유지하는 연자성 특성을 보였다. 반면에 자유층 CoFe 두께 $90\;{\AA}$일 때 큰 보자력과 낮은 자장감응도를 보였다. 양호한 연자성 특성을 갖은 $2{\times}8{\mu}m^2$ 크기의 CoFe($30\;{\AA}$)/Cu($25\;{\AA}$)/CoFe($60\;{\AA}$)]/IrMn($80\;{\AA}$) 스핀밸브 소자를 제작하였다. 길이방향의 센싱전류와 폭방향의 고정층의 용이축 방향을 택하여 2 단자법으로 측정한 소자의 연자성 자기저항 특성인 자기저항비와 자장감응도는 각각 3.0%와 0.3%/Oe 이었다.

• 한국자기학회지
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• 제12권2호
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• pp.68-72
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• 2002

본 연구에서는 터널링 자기저항 소자에서 절연층을 중심으로한 접합면의 정전 용량이 이를 메모리 소자로 사용하였을 때 접근시간에 미치는 영향을 알아보았다. 여기에서 얻어진 결과는 자장을 인가하지 않고 전기적 신호만을 입력하여 측정하였다. 이를 위해 시편에 1 MHz의 양극성 구형파를 인가하고 응답 파형을 오실로스코프로 관찰하여 시정수를 계산하였다. 그리고 각 cell의 접합면 면적에 따라 시정수를 비교하였다. 이렇게 측정된 시정수와 시편에서 각 부분의 전기적 저항 측정자료들을 기초로 전기 패드 리드 그리고 접합면과 같은 시편의 각 부위가 전기적 회로로 모델링 되었다. 그 결과 200$\mu\textrm{m}$$\times$200$\mu\textrm{m}$ cell에서 약 90 pF의 접합면 정전용량이 존재함을 유추할 수 있었다. 또한 모델링 결과와 실제 측정한 결과를 서로 비교하여 그 특성이 매우 유사함을 보였다.

• 한국자기학회지
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• 제22권5호
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• pp.173-177
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• 2012

미크론 자성비드 검출용 바이오센서에 활용하는 GMR-SV 박막을 이온빔 스퍼터링 증착법으로 glass/Ta(5.8 nm)/NiFe(5 nm)/Cu(t nm)/NiFe(3 nm)/FeMn(12 nm)/Ta(5.8 nm)의 구조를 갖도록 증착하였다. 비자성체 Cu의 두께가 3.0 nm에서 2.2 nm까지 얇아질수록 교환결합력은 증가하였고 자기저항비는 다소 감소하였다. 비자성체의 두께가 얇으면 반강자성체의 층간 교환작용이 강자성체의 고정층뿐만 아니라 자유층의 스핀배열에도 영향을 주고 있음을 확인할 수 있었다. 또한 리소그래피 공정 과정을 거쳐 GMR-SV 소자를 제작하여 미크론 자기비드를 검출하였다. 여기서 자기비드를 떨어뜨리기 전과 후의 자기저항비, 교환결합력, 보자력은 각각 0.9%, 3Oe, 2 Oe의 값을 나타내었다. 이러한 결과로 나노 단위의 바이오센서에 활용할 수 있는 가능성을 보여주었다.

• 한국자기학회지
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• 제17권4호
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• pp.172-177
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• 2007

셀(cell) 단위의 생체분자의 자성특성 검출을 위한 거대자기저항-스핀밸브(giant magnetoresistance-spin valves; GMR-SV) 바이오센서로서 미세 패턴된 모양에 따라 길이 방향과 폭 방향 용이축에 의존하는 자기저항 특성을 연구하였다. 바이오센서(biosensor)로서 사용할 스핀밸브 다층구조는 glass/NiO/NiFe/CoFe/Cu/CoFe/NiFe 이었다. 자성 다층박막의 일축이방성을 만들기 위해 증착시와 소자 패턴닝 후 진공 열처리를 $200^{\circ}C$에서 300 Oe 정도 외부자기장을 인가하였다. 형상자기이방성 효과를 고려하여 광 리소그래피 과정으로 얻은 미세 활성영역 패턴 사이즈는 $2{\times}5{\mu}m^2$로 정하였다. 2단자법으로 길이방향의 센싱전류와 폭 방향의 고정층의 용이축 방향 각도에 의존하는 자장민감도의 변화는 바이오센서 소자로서 활용에 중요한 요인임을 확인하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.221-221
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• 2003

본 연구에서는 스핀밸브 다층박막에서 교환 바이어스에 영향을 끼치는 요인 중 하나인 강자성층과 반강자성층사이의 접합 계면에서의 표면 거칠기 [1,2]를 줄이기 위해 현재 반도체 공정에 사용되고 있는 이온빔 에칭 장비를 사용하여 스핀 밸브 다층박막의 씨앗층 에칭에 따른 교환 바이어스를 알아보고자 하였다. 스핀밸브 구조는 강자성층/비자성층/강자성층의 기본구조를 갖는데 이중 하나의 강자성층의 스핀방향이 반강자성층에 의해 고정되는 구조[3]로써 이러한 고정 효과를 교환 바이어스(exchange bias)라 부른다. 교환 바이어스(exchange bias)현상은 강자성과 반강자성의 접합계면에서 강한 상호 교환결합력에 의해 나타나는 현상으로 이러한 교환 바이어스 특성은 하드드라이브의 고밀도 자기헤드소자 및 비휘발성 자기 메모리소자에 응용되어 기존의 자기저항 소자의 특성을 크게 향상시킬 수 있게 되었다.

• 한국자기학회:학술대회 개요집
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• 한국자기학회 2002년도 동계연구발표회 논문개요집
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• pp.58-59
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• 2002

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)

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.811-816
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• 2006

이방성 자기저항효과(anisotropic magnetoresistance : AMR)는 단층 자성박막으로 구성되므로 경제성 있게 박막화 시켜서 소형화가 가능하다. 기존의 급속응고법으로 생산된 리본형 MCo(M=Cu, Ag) 소자가 경제적으로 공업적 목적을 달성하였으나, 리본형 특유의 두께와 가공성이 부족하여 소형 소자에 함께 집적하기 곤란한 단점이 있었다. 새로운 박막형을 쓰면 추가 열처리 없이 기존의 리본형 소자와 비교하여 박막상태로 적절한 AMR 특성이 나오는지와 최적 AMR을 얻기 위한 Co의 조성을 아는 것이 중요하다. 열증착기를 써서 100nm의 $Cu_{1-x}Co_x$와 $Ag_{1-x}$ 박막을 Co의 조성을 $10{\sim}70wt%$로 달리하며 제작하여 이때의 자기적 특성을 확인하였다. CuCo는 40% Co에 0.5T에서 1.4%, AgCo는 30% Co에 2.6%의 MR비를 얻었고 이는 리본형 소자보다는 표면 산란 효과에 의해 MR비는 작지만 표면산화막 없이 직접 다른 소자공정과 함께 진행할 수 있는 장점이 있음을 확인하였다.

• 한국자기학회지
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• 제18권5호
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• pp.174-179
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• 2008

자장감응도가 약 0.8 %/Oe인 거대자기저항-스핀밸브(GMR-SV) 소자를 이용하여 두께 200 nm의 Mg-박막과 두께 $50\;{\mu}m$의 Mg- 포일이 물속에서 녹는 Mg 용해도 측정 센서 시스템을 제작하였다. Mg-박막과 Mg-포일이 각각 용해할 때, 증가하는 저항으로 인한 전류 감소가 솔레노이드 내부의 자기장의 변화를 일으켜 GMR-SV 센서로 감지되었다. Mg이 음용수와 반응하여 발생하는 방울수와 산화환원전위(ORP)의 시간 변화율을 측정하여 일반 수돗물과 증류수의 것과 비교하였다. 미네랄 Mg함량이 다른 3가지 물에서 Mg 용해속도가 큰 차이를 보였다. 또한 Mg-박막 일 경우, 출력신호의 자기저항 값이 최소 $43.6\;{\Omega}$로 떨어졌으며 자기저항의 급격한 변화가 5분 이내에 나타났고, 그 변화율은 ${\Delta}R/{\Delta}t=0.18\;{\Omega}/min$ 이었다. Mg-포일 일 경우, 20분 이내에 $0.3\;{\Omega}/min$이었다. 음용수에 담긴 Mg-박막이나 Mg-포일의 용해시간과 용해속도를 측정하여 알칼리 환원수로 변환을 감지하는 미네랄 Mg 용해센서 개발이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국자기학회:학술대회 개요집
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• 한국자기학회 2002년도 동계연구발표회 논문개요집
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• pp.112-113
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• 2002

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)