• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
• /
• pp.156-156
• /
• 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.

• 한국자기학회지
• /
• 제23권5호
• /
• pp.154-158
• /
• 2013

자성-금속-자성 삼층구조로 반강자성 결합 특성을 갖는 박막 재료의 자화 곡선은 두 자성박막 각각의 자화량($M_1$, $M_2$) 변화 특성을 반영한다. 본 연구에서는 반강자성 결합 특성을 갖는 CoB/Ru/CoB 박막 재료의 두 자성 박막의 총자화량($M_{tot}=M_1+M_2$)과 상부 단일 박막의 자화량($M_1$)의 이론적 값을 Stoner-Wohlfarth 모델로 계산하였다. VSM으로 측정한 총자화량은 자기장의 반전에 따라 가역 특성을 보였으며, CoB/Ru/CoB 재료의 플롭자기장($H_F$)은 약 50 Oe였다. 한편 MOKE로 측정한 상부 단일 박막의 자화량($M_1$)은 $-H_F$ < H < $H_F$에서 비가역 자화 반전 특성을 보였다. 이러한 자화 거동 특성은 두 자성 박막에 서로 상호 작용하는 반강자성 결합에 의하여 두 자성 박막 각각의 자화 각도 변화에 기인함을 Stoner-Wohlfarth 모델 계산을 통하여 확인하였다.

• 전자공학회논문지 IE
• /
• 제45권3호
• /
• pp.1-4
• /
• 2008

본 연구에서는 비약적으로 발전하고 있는 반도체 소자가 요구하는 새로운 특성을 가진 신소재의 개발에 부응하여, 최근 세계적으로 많은 연구가 되고 있는 spintronics에 사용되는 화합물 자성반도체 박막에 관한 연구를 수행하였다. 본 연구에서 사용되는 GaMnAs 자성반도체 박막은 기존의 III-V족 화합물 반도체 소자에 적용이 쉽고, 그 응용범위가 넓어 앞으로의 전망이 매우 밝은 새로운 화합물 반도체라고 할 수 있다. 그러나 이런 GaMnAs 자성반도체 박막의 경우 현재까지 자성 특성을 나타내는 Curie 온도가 매우 저온에서만 나타나며, 또한 성장 조건에 따라 그 특성이 매우 달라지는 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 GaMnAs 자성반도체 박막을 성장시키기 위한 최적조건과 자성특성을 향상시키기 위한 실험을 수행하였다.

• 한국재료학회지
• /
• 제8권3호
• /
• pp.252-255
• /
• 1998

본논문은 FeCoCiB계 아몰퍼스 자성박막의 주파수에 따른 자기 임피던스(MI)효과에 관하여 조사한 것이다. 영자왜를 갖는 아몰퍼스 자성박막은 고주파 스파터링법에 의하여 제작하였으며, 자계중 열처리를 행하였다. 제작된 자성박막에 직접 외부자계를 인가했을 때, 자성박막의 양단간의 전압진폭은 120[MHz]에서 약 76.2%의 변화를 보였으며, 임피던스는 2.1%/Oe의 변화가 나타났다. 따라서, 제작한 자성박막은 센서소자로서의 가능성을 갖고 있음을 확인하였다.

• 한국자기학회지
• /
• 제4권1호
• /
• pp.1-6
• /
• 1994

본 연구에서는 초 연자성(ultra-soft magnetic) 비정질 박막에서 관찰되는 감쇄가 큰(overdamped) 고주파 자기특성의 원인을 이해함으로써 자기 스핀의 동적 자화거동을 확인하고자한다. 고주파에서의 자화율(susceptibility) 특성곡선에 대한 실험결과와 Gilbert의 운동방정식으로 부터의 계산 결과를 비교하여 초 연자성 박막의 겨우 $\alpha=20$ 정도의 큰 감쇄상수와 무시할 정도로 작은 $D_{x}{\approx}D_{y}{\approx}D_{z}{\approx}0$의 반자장 계수를 구하였다. 이 결과로 부터 불균일 박막의 자화율 특성곡선과 자기 스핀의 동적 자화거동을 설 명하기 위해 vortex 형상의 자화분포를 제안하였다. Vortex형 자화분포는 초 연자성 박막 내의 미세한 자성입자들에서의 안정된 스핀 분포로 형성되며, vortex의 불균일한 스핀운동은 스핀파로 부터의 에너지와 박막내 결함구조와의 상호작용에 의해 큰 감쇄를 갖는 것으로 설명되었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
• /
• pp.139-139
• /
• 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.

• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
• /
• pp.237-237
• /
• 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.

• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
• /
• pp.236-236
• /
• 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.

• 한국자기학회지
• /
• 제10권2호
• /
• pp.86-92
• /
• 2000

자성 박막 표면에서의 일축 자기이방성을 고려한 자화의 경계조건을 Maxwell 방정식과 자화에 대한 Gilbert 방정식을 동시에 만족하는 해에 적용하여 자성박막에서 여기되는 스핀파 공명신호에 대한 모의실험을 수행하였다. 공명신호에 영향을 주는 물리량은 박막두께, 교환강성 상수, 표면 자기이방성 상수, 포화자화, 감쇠 상수, 전기비저항 등이며, 이러한 물리량들이 자성 박막에서 여기되는 스핀파 거동에 미치는 영향을 공명흡수선의 공명자기장, 선폭, 세기로 구분하여 조사하였다.

• 한국자기학회지
• /
• 제6권1호
• /
• pp.15-20
• /
• 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.