• 한국광학회지
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• 제26권2호
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• pp.115-120
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• 2015

광축의 각도가 서로 다른 두 단축이방성 박막이 다층박막 기층시료 위에 코팅되어 있을 때 비스듬히 입사한 빛의 유효반사계수 표현들을 유도하였다. 유효반사계수로부터 타원상수 표현들을 구하고 이 타원상수의 단축이방성 박막 광축각도 의존성으로부터 단축이방성 박막의 표면 이방성에 의한 효과와 주층 이방성에 의한 효과를 구분하여 해석할 수 있도록 하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.316-316
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• 2011

제일원리 계산으로 Fe/Pt (001) 표면의 표면상태도를 계산하고 표면상태도로 부터 얻어진 평형 Fe/Pt (001) 표면구조의 자기이방성에너지를 계산하였음. 계산된 표면상태도로 부터 Fe-rich $L1_2$ 구조와 수직 $L1_0$ 구조가 가장 안정한 표면 Fe/Pt (001) 구조임이 밝혀졌음. 제일원리로 계산 된 두 구조의 자기이방성에너지를 관측하여 두 구조의 자기용이축이 모두 [001] 방향으로 정렬 됨을 확인하였다. 자기이방성에너지가 격자 변화와 표면 형성 중 어떤 원인에 의해 발생하는지 판단하기 위해서 표면구조, 벌크구조, 및 표면구조와 동일한 격자상수를 가진 벌크구조를 비교 하였다. 비교 결과에 의해 자기이방성에너지의 주 원인은 표면 형성임이 밝혀졌으며 이를 좀 더 명확히 하기위해 상태밀도함수를 계산하였다. 상태밀도함수 계산 결과 Fe 원자의 $3d_{z2}$ 오비탈의 페르미 준위 아래에서의 상태가 표면이 형성되면서 증가하는 것을 관측하였으며 이는 [001] 방향으로의 자기이방성을 증가시키는 오비탈이므로 표면 형성에 따른 자기이방성에너지 증가는 Fe 원자의 $3d_{z2}$ 오비탈에 의함이 판명되었다.

• 한국자기학회지
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• 제14권4호
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• pp.120-126
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• 2004

DC 마그네트론 스파터링 방법으로 제작한 F $e_{84}$ N $b_{16}$ (wt.%) 박막의 온도변화에 따른 자기적 특성을 강자성 공명 흡수선의 거동을 통하여 고찰했다 모든 온도영역에서 다수의 체적 모드 스핀파와 한 개 또는 두 개의 표면 모드가 관측되었는데, 이와 같은 현상은 시편 양면의 표면 자기 이방성이 0보다 작은 경우에 나타나는 특성이다. 113-293K 온도영역에서 포화자화는 Bloch의 $T^{2}$ 3/ 법칙과 부합되는 모습을 보였으며, 분광학적 분리인자는 온도변화에 비교적 작은 변화 폭을 보였다 233-293K 온도구간에서 기판과 접하는 시편면의 표면 자기 이방성 상수 Ksl는 온도감소에 따라 그 갈이 비교적 큰 폭으로 증가하는 특성을 나타냈다. 그리고 공기와 접하는 시편면의 표면 자기 이방성 상수 $K_{sl}$ 은 상온에서 -0.322 erg/$\textrm{cm}^2$인 값을 보이다가, 온도가 253 K로 내려가면 -0.394 erg/$\textrm{cm}^2$로 감소한 후, 그 이하의 온도영역에서는 온도에 비교적 둔감한 특성을 보였다.

• 한국자기학회지
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• 제23권2호
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• pp.37-42
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• 2013

본 연구에서는 NiFe 박막 시편을 마그네트론 스퍼터링 방법으로 제조하여 박막면 기준으로 수직면(out-of-plane) 자기장 방향과 수평면(in-plane) 자기장 방향에 따른 강자성 공명 자기장을 측정하였다. 수직면 자기장 방향에 따른 강자성 공명 자기장으로부터 유효자화량($M_{eff}$)을 도출하였으며, NiFe 두께에 따른 $M_{eff}$의 감소는 $K_s=-0.23\;erg/cm^2$의 값을 갖는 표면 이방성 상수에 기인하였다. 또한 수평면 자기장 방향에 따른 강자성 공명 자기장으로부터 수평면에서의 일축 이방성 자기장을 도출하였다. 한편, 일축 이방성 에너지의 자화 용이축이 두께가 감소함에 따라 시편 제조 시 인가한 자기장의 반대 방향으로 회전하고 있었으며, 이러한 현상은 시편 표면에 형성된 NiFeO의 반강자성 특성에 의한 현상으로 설명하였다.

• 한국자기학회지
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• 제10권2호
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• pp.86-92
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• 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
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• 제24권2호
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• pp.35-40
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• 2014

본 연구에서는 제일원리계산방법을 이용하여 스핀전달토크(Spin-Transfer Torque: STT) MRAM을 구현하는 데 적합한 물질로 알려진 CoFe 합금 박막의 자성과 자기결정이방성에 대해 계산하였다. CsCl 구조의 CoFe 합금 박막의 자기결정이방성을 계산하기 위해 교환-상관 퍼텐셜은 일반화 물매근사(general gradient approximation: GGA)를 사용하였으며 k-점은 $12{\times}12{\times}1$, 절단 에너지는 400 eV을 사용하였다. CoFe 합금 박막의 층수는 5층으로 하였고 박막 표면이 Co 원자인 경우와 Fe 원자인 경우에 $2.2{\AA}$에서 $3.2{\AA}$까지 범위에서 2차원 격자상수에 따른 박막의 총에너지를 계산하였다. 총에너지 계산 결과에 따르면 Co 표면의 CoFe 5층 박막의 총에너지는 $2.45{\AA}$와 $2.76{\AA}$의 두 2차원 격자상수에서 극소치를 가지는데 fcc 형 결정구조를 가지는 $2.45{\AA}$의 2차원 격자상수 박막이 bcc 형 결정구조를 가지는 $2.76{\AA}$ 2차원 격자상수 박막보다 약 160 meV 차이로 더 안정함을 알 수 있었다. 반면 Fe 표면의 CoFe 5층 박막은 상당히 복잡한 총에너지 계산 결과를 보여 주는데 이는 Fe 표면의 CoFe 5층 박막은 복잡한 자성 구조를 가지기 때문일 것으로 판단된다. $2.45{\AA}$의 Co 표면의 CoFe 5층 박막은 표면에 평행한 자기결정이방성을 가지는 반면, $2.76{\AA}$일 때는 표면에 수직한 자기결정이방성을 가지는 것으로 계산되었다.

• 한국자기학회지
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• 제7권3호
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• pp.129-133
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• 1997

Hf 함량과 열처리 효과가 $Co_{1-x}$ H $f_{x}$(X=0.16, 0.24 ㅁㅅ.%)계 박막의 자기적 특성에 미치는 영향을 조사하기 위하여, 제작된 시료를 다양한 조건에서 열처리한 후, 강자성 공명 실험을 통해 관측된 강자성 공명 흡수선의 변화를 고찰했다. 모든 시료에 대해 다수의 volume mode 스핀파와 한 개 또는 두 개의 surface mode 스핀파가 관측되었는데, 대체적으로 이와 같은 현상은 시료 양면의 표면이방성이 0보다 작은 경우에 나타나는 특성이다. $Co_{84}$H $f_{16}$박막의 경우 열처리 온도를 225 .deg. C까지 증가시키는 동안 기판과 접촉하는 시료면의 표면 자기이방성 상수 $K_{s2}$는 -0.07 erg/$cm^{2}$에서 -0.32 erg/$cm^{2}$로 감소했으며, 공기와 접촉하는 시료면의 표면 자기 이방성 상수 $K_{s1}$은 0.18 erg/$cm^{2}$에서 -0.47 erg/$cm^{2}$로 변화하는 모습을 보였다. $Co_{76}$H $f_{24}$ 박막에서는 $K_{s2}$는 열처리 온도가 증가함에 따라 -0.31 erg/$cm^{2}$에서 -0.41 erg/$cm^{2}$로 미소하게 감소했으며, $K_{s1}$은 열처리 온도가 225 .deg. C 까지 증가하는 동안 -0.19 erg/$cm^{2}$에서 -0.60 erg/$cm^{2}$로 급격히 감소했다. 대체적으로 CoHf계 박막의 경우 공기와 접촉하는 면의 표면이방성은 열처리 온도와 Hf 함량에 매우 민감한 특성을 보이는데, 이와 같은 현상은 저온 열처리 과정(150 .deg. C ~ 175 .deg. C)에서 공기쪽 표면층에 존재하는 Hf이 산화하여 공기쪽 표면층의 Co 함량이 증가했고, 고온 열처리 과정(200 .deg. C ~ 225 .deg. C)에서 Co 원자가 확산하므로서 나타나는 현상으로 해석된다.다..다.된다.다..다.

• 한국자기학회지
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• 제18권4호
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• pp.147-153
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• 2008

GaAs 기판위에 Fe을 성장시킨 이종 접합 구조는 두 물질의 lattice mismatch가 1.4 % 정도로 작기 때문에 결정 상태가 매우 좋은 Fe층을 성장시킬 수 있는 것으로 알려져있다. GaAs/Fe의 계면에서는 많은 흥미로운 현상이 관찰되며, 또한 스핀주입을 이용한 산업적 응용 면으로 가치가 있는 구조로서 활발한 연구가 진행되어 왔다. 본 연구에서는 GaAs(100) 표면에 Fe층을 쐐기모양으로 두께를 $0{\sim}3.4$ nm로 바꾸어 성장시키고 5 nm 두께의 Au층을 추가 증착시킨 시료를 Brillouin light scattering(BLS) 측정방법을 이용, 자기이방성에 대해 조사하였다. Fe층 두께를 변화시켜가며 자화 용이축과 곤란축 방향으로 외부자기장의 세기에 대한 스핀파 들뜸의 의존도와 외부자기장의 방위각에 대한 스핀파 들뜸의 의존도를 조사하였다. 측정된 결과의 정량적 분석을 통해 Fe층의 두께에 따라 일축 자기이방성 상수와 이축 자기이방성 상수를 구하였다. GaAs층 위에서 성장된 Fe층의 자기이방성은 GaAs 기판에 영향을 받아 Fe층의 두께가 얇을수록 큰 일축 자기이방성을 가지고 박막의 두께가 증가함에 따라서 Fe 본래의 이축 이방성의 크기가 증가함을 확인하였다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제5권4호
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• pp.439-445
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• 1992

최근 광자기 기록매체로 주목받고 있는 RE-TM계 비정질 박막을 T $b_{x}$ (F $e_{0.9}$ $Co_{0.1}$)$_{100-x}$ (x=14, 17, 20, 23, 27[at%])의 조성비를 갖는 모합금을 만든후 진공증착방법으로 합금박막을 제작하였다. 각시료의 조성에 따른 자기광학효과를 알아보기 위하여 80K부터 600K에서 포화자화( $M_{s}$ )와 보자력( $H_{c}$)에 대한 온도의존성과 자기이방성상수(Ku), Polar Kerr 이력곡선을 측정하였다. 또한 Curie 온도 근처에서 열처리 시간에 따른 자기 토크 곡선의 변화를 분석 함으로써 합금박막 표면의 산화정도를 정성적으로 평가할 수 있었다. 실험결과 T $b_{22.72}$(F $e_{68.78}$ $Co_{8.5}$)인 시료가 상온에서 8.4KOe의 보자력을 가졌으며 T $b_{x}$(x=23[at%])인 경우가 가장 큰 수직자기이방성을 나타냈다. Polar Kerr 이력곡선은 Tb함량 x=25~26[at%]에서 부호가 반전됨을 알 수 있었다.다.다.다.

• 한국자기학회지
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• 제24권6호
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• pp.165-170
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• 2014

본 연구에서는 두께가 다른 비정질 CoFeB 박막 재료에서 측정한 강자성 및 스핀파 공명 신호를 비교 분석하였다. 강자성 공명 자기장($H_{FMR}$)은 두께에 거의 무관하게 일정한 값을 갖는 반면 스핀파 공명 자기장($H_{SWR}$)은 CoFeB의 두께에 의존하는 스핀파 모드들에 대한 이론 값과 일치하였다. 수평면에서 자기장 각도에 따른 $H_{FMR}$ 측정 결과로부터 CoFeB 재료의 일축이방성 자기장은 37 Oe였다. 한편 $H_{SWR}$은 $H_{FMR}$과 동일한 각도 의존성을 보였으며, 스핀파 공명 신호의 크기는 강자성 공명 신호에 비하여 약 5.7배 증가하였다. 이러한 증가는 비정질 재료의 작은 감쇠 상수에 의한 저감이 작은 스핀파의 진행 특성 및 균일한 자화에 의한 이상적인 정상파 형성 조건에 기인함을 알 수 있었다.