• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.5 no.3
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• pp.222-232
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• 1995

자기저항이란 외부 자기장에 의해 재료의 전기저항이 변화되는 현상을 일컫는다. Au와 같은 비자성도체 및 반도체 재료의 경우 외부에서 자기장이 가해지면 전도 전자가 Lorentz 힘을 받아 궤적이 변하므로 저항이 변화한다. 이러한 저항 변화 를 정상 자기저항(Ordinary Magnetoresistance, OMR)이라 하며 일반적으로 상당히 작은 저항의 변화를 나타낸다. 강자성도체 재료에서는 정상 자기저항 효과 외에도 부가적인 효과가 생긴다. 이는 스핀-궤도 결합에 기인한 효과로써 자기 저항은 강자성체의 자화용이축, 외부자계와 잔류간의 각도에 의존하며 이방성 자기저항(Anisotropic Magnetoresistance, AMR)이라 한다. AMR 비(%)는 일반적 으로 다음과 같이 정의된다. 즉 ${\Delta}{\rho}_{AMR}/{\rho}_{ave}=(\rho_{\|}-\rho_{T})/{\rho}_{ave}$로 여기서 $\rho_{\|}$는 자기장의 방향이 전류의 방향과 같을 때의 비저항 이고 $\rho_{T}$는 서로 수직일 때이며 ${\rho}_{ave}=(\rho_{\|}-\rho_{T})/3$이다. 기존의 MR 센서나 자기재생헤드(magnetic read head)에 사용되는 퍼머로이계 합금의 AMR 비는 상온에서 약 2% 정도의 저항변화를 보인다.

• Proceedings of the Korean Magnestics Society Conference
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• 2002.12a
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• pp.60-61
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• 2002

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)

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.2 no.3
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• pp.282-290
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• 1992

• Proceedings of the Korean Magnestics Society Conference
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• 1993.11a
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• pp.102-103
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• 1993

• Ceramist
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• v.2 no.4
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• pp.35-46
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• 1999

GMR 재료의 응용은 매우 광범위하며 크게 세 분야로 대별할 수 있다. 첫째는 자기 재생 헤드로서 $10Gbit/in^2$ 이상의 고밀도 자기기록 기술에서는 필수 불가결한 재료이다. 둘째는 다양한 분야에 응용될 고감도 자기센서 분야이며, 셋째는 집접화된 자기저항메모리(MRAM) 분야이다. GMR 센서를 사용한 자기헤드는 이미 시판되고 있고 기존의 AMR 재료인 퍼멀로이에 비하여 3~20배 이상으로 신호준위가 크고 사용온도 범위에서 선형성 및 열적안정성도 우수한 것으로 보고되고 있다. MRAM의 경우에는 스핀밸브 GMR 및 TMR 소자를 사용한 연구가 한창 진행중이다. GMR 현상은 발견 된지 고작 10년 밖에 되지 않았으나 GMR 자기센서는 이미 상업적으로 개발되어 응용되고 있다. 이러한 실질적인 응용에 유리한 고지를 선점하고 있는 것은 이방성결합형 스핀밸브 다층박막 구조로서 그 내구성과 특성 향상을 위한 연구가 다양하게 시도되고 있다. GMR현상의 발견은 자성재료분야 연구 및 응용에 있어 새로운 전기를 마련하였으며 특히 자성과 이동현상이 연계된 분야로서 소위 "Magneto-electronics" 또는 "Spintronics" 라는 [51] 새로운 미래기술의 장이 열리고 있다. 현재의 반도체 중심의 "Microelectronics" 기술에서는 전자와 전자공공을 이용하는 기술이라면 "Magneto-electronics" 기술에서는 스핀${\uparrow}$ 및 스핀${\downarrow}$의 두 종류의 전자를 이용하게 된다. 자성체와 도체를 접목한 스핀 트랜지스터 또는 자성체와 반도체를 접목한 스핀-polarized FET(field effect transistor) 등의 새로운 개념의 magnetoelectronics 소자가 창출되고 있다. 따라서 자기이동 현상의 기초 연구, 재료 측면의 연구 및 헤드, MRAM, 센서 등의 응용기술연구가 국내에서 활발하게 이루어져 21세기 새로운 자성전자(magneto-electronics)소자 응용에 경쟁력을 키워야 할 것이다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.8 no.4
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• pp.231-240
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• 1998

We investigated that the fabrication and reproducing signal characteristics of tri-layered magnetoresistance (MR) element for the high density magnetic thin film heads and sensors. Magnetoresistance curve of tri-layered MR element predicted by computer modeling was saturated above external field of -15 Oe~+22 Oe, and it was shifted to linearized region as large as 4 Oe. In the case of fabricated real device, magnetoresistance curve was saturated above external field of $\pm$15 Oe, and it was shifted to linearized region as large as 4 Oe. As shown in real device, MR response curve was in good agreement with the simulation results. As a result of experimental data of reproducing output signal in real device, it retained normal sinusoidal waveforms in 1~4 Oe external magnetic field. In this magnetic field region, the fabricated heads with tri-layered MR element can be operated with good reproduced characteristics. This will be beneficial to the use of efficient processes of manufacturing elements and the vacuum deposition techniques which control thin film properties.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.4 no.1
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• pp.67-76
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• 1995

자기저항헤드용 Ni-Fe-Co/Cu/Ni-Fe-Co/Fe-Mn 다층박막에서 자기적 성질과 전기적 성질에 관하여 조사하였다. 저 포화자계에서 고 자기저항을 나타내는 스핀 밸브형 다층박막을 제작하기 위하여 Borond이 도핑된 p-type Si(100)기판위에 Ni-Fe-Co 단층박막과 Si/Ni-Fe-Co/Cu/Ni-FeCo, Si/Ni-Fe-Co/Fe-Mn 구조의 다층막을 제작하여 자기적 특성을 조사하였다. Ni-Fe-Co 단층박막의 자기적 특성은 고정된 아르곤 분압에서 박막의 두께 등에 의존성이 있는 것으로 나타났다. 또한 Si/Ni-Fe-Co($70AA$)/Fe-Mn 구조에서 Ni-Fe-Co와 Fe-Mn 계면에서의 두 자성층의 이방성 차이에 의해서 발생되어지는 교환자기이방성이 존재하였으며, 교환자기이방성자계값은 Fe-Mn 두께가 $150\AA$일 때 가장 큰 값을 나타내었다. Ni-Fe-Co texture와 교환자기이방성자계값은 Fe-Mn 두께가 $150\AA$일 때 가장 큰 값을 나타내었다. Ni-Fe-Co texture와 교환자기이방성자계값의 의존성을 알아보기 위하여 Ti, Cu를 바닥층으로 사용하였다. Ti을 바닥층으로 사용하였을 경우, 교환자기이방성자계값은 23.5 Oe 정도의 가장 큰 값을 나타내었다. XRD 분석결과, Ti 바닥층이 Cu 바닥층이나, 바닥층이 없는 경우와 비교하여 성막된 Ni-Fe-Co 자성층의 강한 fcc(111) texture를 형성하는 것으로 나타났다. 각각의 단층박막과 다층박막에서의 자기적 특성을 측정한 후, Si/Ti($50\AA$)/Ni-Fe-Co($70\AA$)/Cu($23\AA$)/Ni-Fe-Co($70\AA$)/Fe-Mn(150$\AA$)/Cu(50$\AA$)의 스핀밸브구조를 갖는 다층박막을 제작하였으며, 11 Oe의 낮은 포화자계값에서 4.1%의 고 자기저항값을 얻을 수 있었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.24 no.2 s.173
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• pp.311-318
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• 2000

Several factors which influence baseline instability (BLI) phenomenon in MR drive were investigated experimentally. In particular, the role of surface topography on BLI was studied in detail. The r esults show that BLI is linearly proportional to the surface waviness with a spatial wavelength of 0.4 to 5.0 min. BLI becomes worse as the surface waviness increases. On the other hand, surface roughness which has a spatial wavelength below 25 $\mu$ m has no effect on BLI. The results further show that the effect of bias current on the BLI is amplified on the disk with worse surface waviness. The disk surface waviness is dependent on the manufacturing process and becomes an inherent surface property of media. The disk surface waviness. therefore, can not be overlooked when evaluating the media for a high-performance hard disk drive. In general, waviness is reduced mainly during grinding and polishing process during manufacturing.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.23 no.4
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• pp.322-327
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• 2003

Giant magnetoresistance(GMR) NiO multilayer, which has been used to reading head of highly dense magnetic recording, was fabricated, and oxidized in an air during 80 days to study the dependence of magnetoresistance properties on residual stress in the interfaces. The magnetoresistance ratio and the exchange biasing $field(H_{ex})$ of $NiO(60nm)/Ni_{81}Fe_{19}(5nm)/Co(0.7nm)/Cu(2nm)/Co(0.7nm)/Ni_{81}Fe_{19}(7nm)$ spin valves were increased from 4.9% to 7.3%, and 110 Oe to 170 Oe after natural oxidation in the atmosphere for 80 days, respectively. The sheet resistivity ${\rho}$ decreased from $28{\mu}{\Omega}m$ to $17{\mu}{\Omega}m$, but ${\Delta}p$ did not almost change after the oxidation. Therefore, the increase of MR ratio is due to the decrease in the sheet resistivity. the reduced resistance may result from the increase in the reflection of conduction electrons at the oxidized top surface. Also, the increase in the exchange biasing field is originated from the reduction of residual stress at the interface of $NiO/Ni_{81}Fe_{19}$ according as the aging time increases.

• Proceedings of the Korean Magnestics Society Conference
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• 2002.12a
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• pp.30-31
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• 2002

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)