• 제목/요약/키워드: 자기 저항

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나노 oxide 층을 가진 스펙큘라 스핀밸브 (Specualr spin valve with nano-oxide layer)

  • 김광윤;김희중;장성호;강탁
    • 한국자기학회:학술대회 개요집
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    • 한국자기학회 2002년도 동계연구발표회 논문개요집
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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)

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다층박막 $Fe(50{\AA}/[Co(17{\AA})/Cu(24{\AA})]_20$의 증착률 및 열처리가 자기저항에 미치는 효과 (Effect of Deposition Rate and Annealing Temperature on Magnetoresistance in Fe$Fe(50{\AA}/[Co(17{\AA})/Cu(24{\AA})]_20$Multilayers)

  • 김미양;최수정;최규리;송은영;오미영;이장로;이상석;황도근;박창만
    • 한국자기학회지
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    • 제8권5호
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    • pp.282-287
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    • 1998
  • 유리 기판위에 dc magnetron sputtering 방법으로 제작한Fe(50 $\AA$)/[Co(17 $\AA$)/Cu(24 $\AA$)]20 다층박막에 관하여 자기저항비의 기저층, 자성층, 비자성층의 증착률 및 열처리 의존성을 살펴보았다. 낮은 base 압력 중에서의 막의 증착은 Co/Cu 계면의 산화를 억제하여 자기저항비를 장가시켰다. 극대 자기저항비를 얻기위해 요구되는 증착률은 Fe는 1$\AA$)/s 이상, Cu는 2.8 $\AA$)/s 이었으며 Co는 증착률이 2 $\AA$/s 보다 높은 경우에 평탄한 자구형성을 이루어 자기적 향비가 높아지는 경향을 보였다. 40$0^{\circ}C$까지의 시료에 대한 역처리는 다층박막의 주기성을 유지한채 더 큰 결정립을 형성시켜 반강자성적으로 결합한 막의 부분이 증가함으로써 자기저항비를 증가시켰다.

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Permalloy Yoke를 이용한 Magnetic Fluid Linear Pump의 소형화 설계 (Design of Magnetic Fluid Linear Pump Using Permalloy Yoke)

  • 서강;박관수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.789-791
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    • 2001
  • 이전에 개발된 Magnetic Fluid Linear Pump는 자기 회로가 솔레노이드 형식으로 자기회로의 대부분이 공극이기 때문에 자기저항이 크다. 이런 문제로 인해서 Linear Pump의 자성유체에 영향을 주는 자기장이 크지 않고 펌핑 압력은 높지 않다. 따라서 본 논문에서는 Permalloy Yoke를 이용하여 Linear Pump를 소형화하고 자기 저항을 최소화함으로써 펌핑 압력을 향상시켰다. 또한 Linear Pump의 3D해석을 통하여 Yoke의 폭, 두께, 간격에 대한 최적 크기를 계산하였다.

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수직전류 인가형 나노 스핀소자의 제조 및 자기저항 특성 (The Fabrication and Magnetoresistance of Nanometer-sized Spin Device Driven by Current Perpendicular to the Plane)

  • 전명길;이현정;정원용;김광윤;김철기
    • 한국자기학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.61-66
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    • 2005
  • 서브 마이크론 크기의 셀을 제조하기 위하여 종래의 방식인 전체시료구조를 증착한 후 이온밀링 방식으로 제조하는 대신에 Pt 스텐실 마스크 공정과 e-beam 리소 및 습식 식각 공정을 이용하여 배치형 submicron 셀을 lift-off 방식으로 제조하였다. $500nm{\times}500 nm,\;200nm{\times}300 nm$ 크기에 $CoFe(30 {\AA})/Cu(100{\AA})/CoFe(120{\AA}$) 3층 구조를 셀내에 증착하고 수직전류를 인가하여 자기저항 특성을 조사하였다. 자기저항 특성은 두 자성층의 보자력 차이를 이용하여 스핀의 반평형 구조를 유도하여 슈도 스핀밸브이며 각 셀의 크기에서 1.1, $0.8{\%}$의 자기저항비가 얻어졌다. 또한 전류인가에 따른 저항변화로부터 스핀전달 효과에 따른 스위칭 변화가 일어남을 확인하였으며, 이 구조에서 저항의 변화로부터 측정된 임계전류밀도는 약 $7.65{\times}10^{7}A/cm^2$였다.

자연산화 $Al_2O_3$장벽층을 갖는 스핀의존 터널링 접합에서 자기저항특성의 접합면적 의존성 (Junction Area Dependence of Tunneling Magnetoresistance in Spin-dependent Tunneling Junction with Natural $Al_2O_3$Barrier)

  • 이긍원;이상석
    • 한국자기학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.202-210
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    • 2001
  • 자연산화 $Al_2$O$_3$층이 형성된 하부형태 터널링 자기저항 다층박막이 기본진공도 $10^{-9}$ Torr을 유지하는 UHV 챔버내에서 이온빔 스퍼터링과 dc 마그네트론 스퍼터링 법으로 증착되었다. 제작된 스핀의존터널링 (SDT) 접합소자의 최대 터널링자기저항(TMR)와 최소 접합저항과 면적곱(R$_{j}$ A) 각각 16~17%와 50-60$\Omega$$\mu\textrm{m}$$^2$이었다. 자기장하에서 열처리한 SDT접합에 대한 TMR향상과 (R$_{j}$ A) 감소의 변화는 미미하였다. 접합면적이 81$\mu\textrm{m}$$^2$에서 47$\mu\textrm{m}$$^2$까지 접합크기가 작이짐에 따라 TMR이 증가하고 (R$_{j}$ A)이 감소하는 의존성이 관찰되었다. 이러한 현상을 하부층 단자의 판흐름 저항값 의존효과와 스핀채널효과로 설명하였다.

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$Fe/Al_2O_3/Co$ 자기 터널링 접합 제작 및 자기수송현상에 관한 연구 (Tunneling Magnetoresistive Properties of Reactively Sputtered $Fe/Al_2O_3/Co$ Trilayer Junctions)

  • 최서윤;김효진;조영목;주웅길
    • 한국자기학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.27-33
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    • 1998
  • 스파터링법으로 Si(001) 기판 위에 증착된 Fe(1000 $\AA$)/Al2O3(t$\AA$)/Co(1000$\AA$) 자기 삼층 접합들의 터널링 자기저항 성질을 연구하였다. 두께 t=50~200$\AA$의 Al2O3층을 반응성 rf 스파터링법으로 바닥 자성층위에 직접 증착하였다. 비교응 위해, Pt/Al2O3/Pt 터널링 접합을 제조하여 상온에서 전류.전압(I.V)특성을 측정한 결과, 확인한 비선형 nonmhic 거동을 나타내었다. 이로부터 반응성 스파터링된 Al2O3가 상온에서도 phnhole이 없는 휼룔한 절연 터널링 장벽을 형성함을 확인할 수 있었다. Fe/Al2O3/Co 자기 터널링 접합즐은 Pt/Al2O3/Pt 접합들에 비해 상당한 접합저항의 열화를 보였으며, 상온에서 대략 0.1%의 터널링 자기저항비를 나타내었다. Fe를 꼭대기 전극으로 하는 전극으로 하는 접합들에 비해, Co을 꼭대기 전극으로 하는 대부분의 자기 터널링 접합들이 보다 안정된 I.V 및 터널링 자기저항 특성을 보였다. 이러한 실험결과들을 자기 터널링 접합들의 계면구조와 관련지어,Pt/Al2O3/Ptwjq합과 비교하여 논의하였다.

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강자성체 박막(Fe-Ni, Co-Ni)의 자기-저항 효과에 관한 연구( I ) (Magnetoresistive Effect in Ferromagnetic Thin Films( I ))

  • 장충근;유중열;송재용;윤만영;박재형;손대락
    • 센서학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.23-34
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    • 1992
  • 자기-저항 센서를 제작하기 위하여 Fe-Ni 합금과 Co-Ni 합금을 슬라이드 그라스와 Si wafer에 진공 증착하여 sensor element를 제작한 후 포화자속밀도($B_{s}$), 보자력($H_{c}$), 자기-저항 변화율 등을 조사하였다. 진공 증착된 Fe-Ni 합금 박막의 포화자속밀도는 0.65T이었으며 자화주파수 1 kHz에서 보자력은 0.379A/cm이었고 자냉처리 후 종방향 보자력은 0.370Acm(//), 횡방향 보자력은 0.390Acm(${\bot}$)로 변화되었다. 자기-저항 변화율은 박막의 산화로 인하여 매우 불안정하였다. 진공 증착된 Co-Ni 박막의 포화자속밀도는 0.66T이었으며 자냉처리 후의 종방향 보자력은 5.895Acm(//)이었고 횡방향 보자력은 5.898A/cm(${\bot}$)이었다. 한편 자기-저항 변화율(${\Delta}R/R$)은 $3.6{\sim}3.7%$로써 실온에서 매우 안정하였다. Fe-Ni 박막은 화학친화력이 강하여 자기-저항 센서 제조 공정에서 많은 문제점을 야기시키고 있으나, Co-Ni 박막은 화학친화력이 작고 자기-저항 효과가 뚜렷하여 고온용 자기-저항 소자 개발용 재료로 매우 적합할 것으로 사료된다.

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Ta/NiFe/Cu/NiFe/FeMn/Ta계 스핀밸브 제조시 Ta/NiFe 계면원자섞임이 스핀밸브의 자기저항과 자기적 특성에 미치는 영향 (Effects of Atomic Intermixing of Ta/NiFe Interface on Magnetoresistance and Magnetic Properties in a Ta/NiFe/Cu/NiFe/FeMn/Ta Spin Valve Structure)

  • 오세층;이택동
    • 한국자기학회지
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    • 제8권5호
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    • pp.288-294
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    • 1998
  • 기판/Ta/NiFe/Cu/NiFe/FeMn/Ta 스핀밸브에서 Ta 성막 후에 자유층 NiFe 스퍼터 증착시 가해진 기판 바이어스 전압에 의해 야기된 Ta/NiFe 계면에서의 원자섞임이 자기저항에 미치는 영향에 대해 조사하였다. 최대 자기 저항비 (MR ratio)를 나타내는 자유층의 적정두께는 바이어스 전압이 증가함에 따라 증가하였다. 이러한 현상의 원인은 바이러스 전압이 증가함에 따라 Ta과 NiFe의 원자섞임으로 계면에 있는 NiFe층 일부가 약한 강자성 또는 상자성화되어 스핀 비의존 산란을 하는 원자섞임층의 두께가 증가하였기 때문이다. 원자섞임층의 존재는 전기저항 변화와 자화량 변화로부터 증명하였다. 또 본 실험에서 비록 NiFe 증착시 기판 바이어스 전압이 변화더라도 최대 자기저항비를 갖는 최적 "유효" 자유층 두께는 기판 바이어스 전압에 무관하게 일정하였다.관하게 일정하였다.

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