• 한국자기학회지
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• 제16권6호
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• pp.271-275
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• 2006

Co/Pd 다층막을 이용한 수직자기터널접합에서 Co 전극 및 Co, Pd 다층막의 두께변화가 터널링 자기저항비에 미치는 영향에 대해 조사하였다. Co 전극의 경우 0.5nm 두께 부근에서 최대 자기저항비 값을 얻을 수 있었으며, 이는 터널배리어층 부근의 계면영역이 터널링 스핀분극에 주요한 역할을 하기 때문으로 보인다. 다층막내의 Co층의 두께가 증가함에 따라 자기저항비는 다소 복잡한 거동을 나타내었으며, 이는 Co층의 두께 증가에 따른 수직자기이방성의 변화와 계면거칠기 감소에 따른 접합저항의 감소가 복합적으로 작용하기 때문이다. Pd층의 경우 Co층과는 달리 자기저항변화(${\Delta}R$)감소가 자기저항비의 거동에 영향을 주었으며, 이는 비자성층인 Pd층의 증가에 따라 스핀산란이 증가하기 때문이다.

• 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.

• 한국자기학회지
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• 제16권2호
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• pp.136-139
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• 2006

자기터널접합은 일반적으로 $250^{\circ}C$ 이상의 온도에서 터널자기저항비의 저하가 발생하는데 이는 반강자성체로 사용된 IrMn 중 Mn이 강자성체인 CoFe 및 터널배리어로의 내부확산에 기인한다. 자기터널접합의 열적 안정성을 향상시키기 위하여 나노산화층을 삽입하여 Mn의 확산을 제어하였다. CoNbZr 4/CoFe 10/IrMn 7.5/CoFe 3/터널배리어/CoFe 3/CoNbZr 2(nm)와 같은 자기터널접합을 기본구조로 하여 각각의 층에 나노산화층을 삽입하여 열적안정성 및 전자기적 특성을 비교 분석 하였다. 나노산화층의 삽입에 의해 터널자기저항비, 자기터널접합의 표면 평활도 및 열적안정성이 향상되었다.

• 한국자기학회지
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• 제11권5호
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• pp.196-201
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• 2001

Si(100)/Ta(50 )/NiFe(60 )/FeMn(250 )/NiFe(70 )/Al$_2$O$_3$/NiFe(150 )/Ta(50 )구조를 가진 자기터널접합의 자기저항비 향상에 관해서 연구하였다. 자성층과 절연층 사이 계면에 CoFe을 삽입하여 5.75%에서 13.7%까지 향상시켰다. 그리고 절연층은 16 의 Al을 순수한 산소 및 산소/아르곤 혼합 분위기에서 프라즈마 산화법으로 형성하였다. 순수한 산소 분위기에서는 최적 산화시간 30초에서 13.7%의 자기저항비를 얻었지만,산소/아르곤의 혼합기체를 사용하면 최적 산화시간 40초에서 15.3%의 자기저항비를 얻었다.

• 한국자기학회지
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• 제3권1호
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• pp.29-33
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• 1993

$1{\times}10^{-6}$Torr의 진공에서 열저항 가열식 진공증착 방법으로 제작한 $Permalloy/Al_{2}O_{3}/Co$ 강자성 터널집합의 자기저항 효과를 조사하였다. 이 논문에서는 제작한 강자성 터널접합 시료의 전류-전압 특성과 자기 valve 효과를 측정하고, 시료진동형자기계로 측 정한 자기이력곡선을 통하여 터널저항의 히스테리시스성 자장 의존성을 조사하였다. 터널링은 전류-전압 특성을 측정함으로써 확인 되어진다. 자기저항의 히스테리시스 곡선은 자화의 히스테 리시스 곡선과 잘 대응한다. 측정한 자기저항비 ${\Delta}R/R$은 실온에서 약 0.6% 였다.

• 한국자기학회지
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• 제15권4호
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• pp.231-235
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• 2005

Al에 Zr과 Nb 또는 Zr과 Ti을 첨가한 삼원계 산화층을 절연층으로 사용한 자기터널접합(Magnetic Tunnel Junction, MTJ)에서, 각 원소의 비율에 따른 자기적 특성과 절연층의 미세구조 특성을 연구하였다. $(ZrNb)_{0.1}Al_{0.9}$ 및 $(ZrTi)_{0.1}Al_{0.9}$ 삼원계 산화 절연층을 가진 자기터널접합의 자기저항비는 Nb, 또는 Ti과 Zr의 첨가 비율이 1 : 1에 가까워질수록 낮아졌으며, Zr과 비교해 Nb 또는 Ti의 첨가량이 많아질수록 자기터널접합의 저항이 감소하였다. 이는 ZrNbAl, ZrTiAl 삼원계 합금 박막은 비정질인 ZrAl 이원계 합금박막과는 달리 다결정체로서 불균일한 산화 절연층을 형성하여 자기저항 및 전기적 특성을 감소시키는 역할을 하기 때문이다. 그러나 삼원계 산화 절연층의 경우 이원계 경우보다 낮은 터널 저항을 특성을 나타내었으며 이는 Nb 또는 Ti이 벤드갭 내에 국부적 에너지 준위를 만들어 에너지 장벽이 감소된 효과로 추측된다.

• 한국진공학회지
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• 제20권1호
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• pp.57-62
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• 2011

열처리 방식을 통하여 형성된 FePt 나노 입자를 사용하는 자기 양자점 소자를 제작하고, 전기적 및 자기적 특성을 연구하였다. FePt 자기 양자점 터널링 소자는 p 형 Si 기판 상부에 약 20 nm의 $SiO_2$ 터널 절연막을 형성하고 FePt 박막을 3 nm 두께로 증착한 후에 열처리 방식을 이용하여 8~15 nm 크기의 양자점을 갖는 구조이다. 터널링 소자의 전류-전압 특성을 자기장과 온도 변화에 따라 관찰하였고 특히, 저온에서 비선형적인 전류-전압 곡선을 확인하였으며 이러한 단전자 수송현상을 전자의 hopping 모델과 양자점의 터널링 현상을 이용하여 설명하였다. FePt 양자점 터널링 소자는 20 K에서 터널링 현상을 보였으며, 양단에 가해준 전압과 관계없이 외부 자기장이 증가할수록 음의 자기저항이 커지는 현상을 관찰하였고, 9,000 G에서 약 26.2 %의 자기저항 비를 확인하였다.

• 한국자기학회지
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• 제16권3호
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• pp.186-191
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• 2006

자기터널접합 기반의 MRAM(magnetic random access memory)은 자기저항효과를 응용하는 메모리소자로서 비휘발성과 고속 정보처리가 가능할 뿐만 아니라 고집적화 할 수 있는 차세대 통합형 비휘발성 메모리이다. 그러나 기존의 메모리 소자들에 비해 스위칭 산포가 크고, 기록마진(writing margin)이 확보되지 않아 아직까지는 고집적화가 어려운 실정이다. 최근 포화자화가 낮은 NiFeSiB 및 CoFeSiB과 같은 비정질 강자성체를 자기터널접합의 자유층 재료로 사용하여 스위칭 자기장의 거대화를 크게 감소시켜 MRAM의 기록마진을 높이는 연구결과에 관해 정리하여 보았다. 그리고 이러한 물질을 이용하여 자기터널접합의 재생마진(reading margin)과 관련된 터널자기저항비의 인가전압의존성을 저감시킬 수 있었다. 본고에서는 나노자기소자 기술의 중요한 분야인 MRAM의 기술발전 방향과 연구사례를 소개하고자 한다.

• 한국자기학회지
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• 제17권4호
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• pp.162-165
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• 2007

본 연구에서는 CoFeB/MgO/CoFeB 구조를 가지는 자기터널접합에서 capping층 재료의 종류와 열처리 시간에 따른 비정질 top CoFeB 자성층의 결정화 상태 및 자기터널접합의 자기적 특성 변화에 대한 연구결과를 비교 분석 하였다. Hcp(Hexagonal close-packed)의 결정구조를 가지는 Ru(002)를 capping층 재료로 사용한 자기터널접합 박막의 경우에는 열처리 이후 Ru과 인접한 부분의 top CoFeB이 bcc-CoFe(110)로 성장하는 반면, TiAl과 ZrAl을 capping층 재료로 사용한 자기터널접합의 경우는 열처리 이후 top CoFeB이 MgO와 epitaxial하게 bcc-CoFe(002)로 결정성장 하였다. 이로 인해 Ru을 사용한 자기터널접합의 터널자기 저항비(46.7%)보다 약 1.5배 높은 터널자기저항비(TiAl: 71.8%, ZrAl: 72.7%)를 나타내었다.

• 한국자기학회지
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• 제15권6호
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• pp.311-314
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• 2005

본 연구에서는 Al-Oxide(AIOx) 에 Ti를 첨가하여. Ti 함량에 따라 자기터널접합의 자기터널링 현상 변화 및 TiA l합금박막의 미세구조, 표면거칠기 변화를 관찰하였다. Ti를 첨가한 TiAlOx 절연층을 사용하여 기존 AlOx를 사용한 경우 보다 높은 터널링 자기저항(Tunneling Magnetoresistance, TMR) 비를 가지는 자기터널접합을 제작하였다. TMR 비의 증가 요인은 Ti를 첨가함에 따라, TiAl 합금박막의 입계가 작아지고, 치밀한 구조를 가져, 우수한 계면평활도를 가지는 균일한 TiAlOx 절연층이 형성되어, 소자의 구조적 안정성이 향상되었기 때문으로 분석하였다. 또한 향상된 구조적 안정성으로 인해 소자의 열적, 전기적 안정성도 크게 증가하였다.