• Title/Summary/Keyword: 자성 박막

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Co/Pd 다층박막의 자구형상 및 자구동력학

  • 최석봉;신성철
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.156-156
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    • 1999
  • 자성박막에 존재하는 자기구역의 형상 및 동력학은, 자성박막의 학문적 연구와 응용기술 개발의 핵심을 제공하는 매우 중요한 분야의 하나로서, 최근 크게 관심이 고조되고 있다. 본 연구에서는 차세대 광자기 재질로 각광받고 있는 Co/Pd 다층박막에서의 자기구역 형상 및 자기구역 동력학을 연구하였다. 전자빔 진공증착 시스템을 사용하여, Co 층의 두께와 Pd층의 두께, 그리고 전체 층수가 변화하는 일련의 Co/Pd 다층박막 시료를 제작하였다. 제작된 모든 시료가 명목두께에 대하여 4%의 정밀도로 제작되었음을 확인하였고, 제작된 시료의 자기 및 광자기 성질은 자기이력곡선 등을 측정하였다. 또한 고성능 광자기 Kerr 현미경 시스템을 이용하여 자성박막에 존재하는 자기구역의 형상 및 자기구역 동력학을 관찰하였다. 이 장비는 1,000배의 배율에서 0.3$\mu\textrm{m}$의 공간분해능을 가지며 실시간 자기구역 영상을 CCD 카메라를 통해 컴퓨터에 저장함으로써, 자지구역 거동현상을 관찰할 수 있다. 자성다층박막에 존재하는 자기구역의 형상을 이론적으로 예측하기 위하여, 다층박막 구조에서의 정자기 에너지를 일반적으로 계산할 수 있는 이론을 유도하였다. 이 이론을 통해 다층박막의 자성층의 두께가 두꺼워짐에 따라, 자기구역의 형상이 단일 자기구역 형상에서 줄무늬 자기구역 형상으로 천이함을 예측할 수 있었고, 이러한 지구구역 천이현상을 Co-Pd 다층박막의 자화역전현상을 연구하였고, 새로운 자구동력학 정량분석기술을 개발하여 Co/Pd 다층박막에 적용함으로써 자화역전의 자구벽 이동속도와 핵형성 확률을 각각 정량적으로 구하였다. 이러한 관찰 및 분석기술을 통하여, Co/Pd 다층박막의 층구조에 따라 대조적인 자화역전현상이 존재함을 관찰하였다. 이러한 대조적인 자화역전현상을 결정짓는 요인을 연구하기 위해서 나노자성학이온을 이용한 자화역전현상을 결정짓는 요인을 연구하기 위해서 나노자성학이온을 이용한 자화역전모델을 개발하였으며, 이를 통하여 자성박막의 거시적 자기성질에 의해 이러한 대조적인 자화역전모델을 개발하였으며, 이를 통하여 자성박막의 거시적 자기성지에 의해 이러한 대조적인 자화역전현상이 결정될 수 있음을 설명하였다. 또한, 미시적 자기이력곡선 측정을 통하여 자성박막구조에 따른 국소적인 구조불균일성을 관찰하였고, 이러한 구조불균일성 또한 대조적인 자화역전현상을 결정하는 큰 요인임을 논의하였다.

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Magnetization Behavior of CoB/Ru/CoB Thin Film (CoB/Ru/CoB 박막 재료의 자화 거동 특성 분석)

  • Kim, Dong Young;Yoon, Seok Soo
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.23 no.5
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    • pp.154-158
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    • 2013
  • We have analyzed the magnetization curves measures by using VSM and MOKE in synthetic antiferromagnetic coupled CoB/Ru/CoB thin film. The measured results were compared with calculated ones by Stoner-Wohlfarth model based on the magnetization behavior of two ferromagnetic layers ($M_1$, $M_2$). The calculated total magnetization ($M_{tot}=M_1+M_2$) and single layer magnetization($M_1$) behaviors were compared with measured results by using VSM and MOKE, respectively. The total magnetization curve ($M_{tot}=M_1+M_2$) showed reversible magnetization behavior with flopping field of about 50 Oe. While single layer magnetization ($M_1$) behaviors showed irreversible magnetization behavior in the field range of $H_F$ < H < $H_F$. These magnetization behaviors were explained by the angle difference between magnetization directions of two ferromagnetic layers in SAF sample.

A Study on the Properties of the Magnetic Semiconductor GaMnAs Depending on Thin Film Deposition and the Treatment Conditions (GaMnAs 자성반도체의 박막 특성 및 후처리에 따른 특성 변화 연구)

  • Kim, Dong-Sik
    • 전자공학회논문지 IE
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    • v.45 no.3
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    • pp.1-4
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    • 2008
  • We investigate magnetic semiconductor thin films for application towards spintronics, which can overcome current limitations in semiconductor devices. GaMnAs magnetic semiconducting films studied are easily integrated into conventional semiconductor processes and also offer a wide range of application, therefore it shows much promise as a future material. However the Curie temperature at which magnetic properties exist for GnMnAs is very low, also depending on deposition conditions the properties of the film can vary widely. In order to study these issues we investigate the best possible deposition conditions for magnetic properties.

Magneto-Impedance Effect of FeCoSiB Amorphous Magnetic Films (FeCoSiB계 아몰퍼스 자성박막의 자기-임피 던스 효과)

  • Shin, Yong-Jin;Soh, Dae-Hwa;Kim, Hyen-Wook;Kim, Dae-Ju;Seo, Kang-Soo
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.8 no.3
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    • pp.252-255
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    • 1998
  • In this paper, we investigate the magneto-impedance(M1) effect of the FeCoSiB amorphous magnktic films. The amorphous magnetic film having near zero magnetostriction is fabricated by using the sputtering method, and then annealed in magnetic field. When the external magnetic field is directly applied to the fabricated film, the voltage amplitude between both side of the magnetic film varies about 76.2% at 120[MHzl and the impedance varies about 2.1%/0e. Thus, we find that the fabricated magnetic film has the characteristics of good sensor element.

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Dynamic Responses in Ultra-Soft Magnetic Thin Films (초 연자성 박막에서의 동적 자화 거동)

  • 정인섭
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.4 no.1
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    • pp.1-6
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    • 1994
  • The magnetization dynamics was investigated by solving possible origins of overdamped susceptibility observed in ultra-soft magnetic amorphous thin films. The experimental high frequency spectrum and computational spectrum calculated from Gilbert's equation of motion were compared in order to find proper damping factor $\alpha{\approx}20$ and demagnetizing coefficients $D_{x}{\approx}D_{y}{\approx}D_{z}{\approx}0$ for ultra-soft magnetic films. A magnetization vortex mode was, then, proposed to explain the origin of the reversible susceptibility and other anomalies of the ultra-soft magnetic heterogeneous thin films. In this mode it is suggested that there occur, within the nanoscale structural features of the ultra-soft films, incoherent rotational spin motions that are highly damped by the energy transfer from short wavelength spin wave modes and local defect structure mode interactions.

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A study on microstructures of Fe-Hf-N thin films (Fe-Hf-N 박막의 미세조직에 관한 연구)

  • 김중희;김정남;오승탁;강계명;현창용;최종운
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.03a
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    • pp.139-139
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    • 2003
  • 기록매체의 고밀도 대용량화를 위하여 자기헤드의 고성능화가 필요하다. 현재 고성능 자기헤드로는 bulk 형 페라이트 헤드, 헤드 갭(Gap)부의 연자성 특성이 우수한 MIG(Metal-in-Gap) 헤드, core부 자성금속을 적층시킨 적층 자기박막헤드 등이 있다. 이들 중 최근 MIG 헤드가 타 자기헤드에 비하여 연자성 특성이 우수하며, 박막의 조직특성에 따라 헤드의 성능이 크게 좌우되는 것으로 보고되고 있어, 이에 따라 특성 및 조직제어에 관한 연구가 진행되고 있다. 고포화 자속밀도의 자기헤드 갭은 자기모멘트가 큰 Fe원소를 기지원소로, 미량의 첨가원소에 기인하는 포화 자속밀도의 조절과 이에 따른 미세구조의 제어에 있는 것으로 연구되고 있다 즉 고포화 자속밀도를 가지는 연자성 박막의 미세구조를 제어함으로서 결정자기이방성이 최소화된 재료에 관한 박막화로 있다.

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Spacer Al and Top NiFe Thickness Dependence of Anomalous Exchange Bias of the Bottom NiFe layer in NiFe/FeMn/Al/NiFe (NiFe/FeMn/Al/NiFe 다층박막에서 Bottom NiFe 교환바이어스의 사잇층 Al과 상부 NiFe 두께 의존성)

  • 윤상민;호영강;김철기;김종오
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.237-237
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    • 2003
  • 교환바이어스(exchange bias)현상은 강자성과 반강자성의 접합계면에서 강한 상호 교환결합력에 의해 발생하는 것으로 알려져 있다. 이 현상은 1956년 Meiklejohn과 Bean에 의해 CoO층으로 둘러싸인 Co 입자에서 발견된 이후[1], 강자성과 반강자성의 접합계면을 가지는 다층박막에서의 교환바이어스에 대한 연구가 진행되어왔다[2-6]. 이는 강자성/반강자성 박막의 교환바이어스 특성을 이용하여, 강자성 박막의 스핀방향을 고정시킬 수 있기 때문이다. 이러한 교환바이어스 특성은 하드드라이브의 고밀도 자기헤드소자 및 비휘발성 자기메모리소자에 응용되어지는 등 경제적 가치를 갖는 기술적인 면과 교환바이어스라는 자기특성의 학문적인 가치로 인해 이 분야에 대한 집중적인 투자와 연구가 이루어지고 있다. 최근에는 교환바이어스 현상의 원인과 형성기구에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 강자성과 반강자성 박막의 단거리 상호 교환결합력에 의한 교환바이어스 현상은, 계면의 원자구조, 자기구조 및 각자성층의 여러 가지 인자들에 대해서 지속적으로 연구되고 있다.

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Assessment of Bottom NiFe Anomalous Exchange Bias by hi ion Beam Etching of Top NiFe in NiFe/FeMn/Al/NiFe (상부 NiFe의 Ar 이온빔 에칭에 의한 NiFe/FeMn/Al/NiFe 구조의 다층박막에서 하부 NiFe 교환바이어스 조사)

  • 윤상민;임재준;김철기;김종오
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.236-236
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    • 2003
  • 교환바이어스(exchange bias)현상은 강자성과 반강자성의 접합계면에서 강한 상호 교환결합력에 의해 발생하는 것으로 알려져 있다. 이 현상은 1956년 Meiklejohn과 Bean에 의해 CoO층으로 둘러싸인 Co 입자에서 발견된 이후[l], 강자성과 반강자성의 접합계면을 가지는 다층박막에서의 교환바이어스에 대한 연구가 진행되어왔다[2-6]. 이는 강자성/반강자성 박막의 교환바이어스 특성을 이용하여, 강자성 박막의 스핀방향을 고정시킬 수 있기 때문이다. 이러한 교환바이어스 특성은 하드드라이브의 고밀도 자기헤드소자 및 비휘발성 자기메모리소자에 응용되어지는 등 경제적 가치를 갖는 기술적인 면과 교환바이어스라는 자기특성의 학문적인 가치로 인해 이 분야에 대한 집중적인 투자와 연구가 이루어지고 있다. 최근에는 교환바이어스 현상의 원인과 형성기구에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 강자성과 반강자성 박막의 단거리 상호 교환결합력에 의한 교환바이어스 현상은, 계면의 원자구조, 자기구조 및 각자성층의 여러 가지 인자들에 대해서 지속적으로 연구되고 있다.

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Behavior of Spin Waves Excited in Magnetic Thin Film (자성 박막에서 여기되는 스핀파 거동)

  • 한기평;손영준;백문철;조경익
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.10 no.2
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    • pp.86-92
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    • 2000
  • The spin wave absorption spectra are obtained by a simultaneous solution of the Maxwell equation and the Gilbert equation considering the boundary condition of electromagnetic wave and magnetization in the film surfaces. The physical parameters that influence the absorption energy are thickness, exchange stiffness constant, surface magnetic anisotropy, magnetization. damping factor, electric resistivity of the thin film. We investigated how these parameters affect the resonance field, the linewidth and the intensity of the spin wave spectrum.

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Study on Exchange Coupling in Bilayer Systems using Co-Based Multilayer Thin Films (Co계 다층박막을 이용한 이중막에서 Direct Overwriting을 위한 교환결합 연구)

  • 문기석;최석봉;신성철
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.6 no.1
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    • pp.15-20
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    • 1996
  • Co/Pd와 Co/Pd 다층박막으로 구성된 이중막 시스템에서 direct overwriting을 구현하는데 필수적인 교환결합 (exchange coupling)에 대하여 연구하였다. Co/Pd 및 Co/Pd 다층박막을 수직자성을 가지도록 하기 위하여 Co층의 두께를 4- .angs. 이하로 하여 전자빔 증착법으로 제작한 후 x-ray 회절 실험으로 구조 분석을 하였고, Kerr spectrometer, VSM을 사용하여 자기 및 자기광학적 성질을 조사하였다. 기억막과 기준막으로 구성된 이중막에서는 exchange coupling이 커서 자화반전이 두 박막에서 동시에 일어나며, 두 박막사이에 적당한 두께의 비자성 사이막(non-magnetic spacer)이 존재하는 경우에는 두 박막사이의 교환결합의 크기가 줄어들어서 두 박막의 자화반전이 분리되어 계단식 자화곡선이 생겼다. 또 비자성 사이막이 두꺼우면 두 박막사이의 교환결합이 사라짐이 관찰 되었다. 두 박막사이의 교환결합은 자구 기록 실험을 통해서도 그 존재를 확인할 수 있었다.

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