• 제목/요약/키워드: CoFeB film

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바이어스 응력에 의한 고자왜 아몰퍼스 박막의 자기이방성 제어 (Anisotropy Control of Highly Magnetostrictive Films by Bias Stress)

  • 신광호;김영학;박경일;사공건
    • 한국자기학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.193-197
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    • 2003
  • 우수한 연자성 특성과 자왜 특성을 동시에 나타내는 철계 아몰퍼스 박막을 이용한 고기능성 센서나 신호처리소자와 같은 자기탄성 디바이스를 구현하기 위해서는 자기이방성의 제어가 필요하다. 본 연구에서는 철계 아몰퍼스 박막의 자기이방성을 제어하기 위해서 바이어스 응력을 이용한 자기이방성제어 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 박막의 기판을 굴곡시킨 상태에서 열처리를 실시하여 박막의 응력을 해소하고, 열처리 후 박막기판의 형상을 원상으로 복귀시켜서 박막에 바이어스 응력이 인가되도록 하고, 이 응력에 의해서 박막의 자기이방성이 제어되도록 하는 것이다. 응력을 이용하여 자기이방성을 제어한 박막패턴을 자구의 관찰과 자화곡선의 평가를 고찰한 결과, 제안한 자기이방성 제어방법이 유용함을 알 수 있었다.

The Magnetic Properties of Co-Ni-Fe-N Soft Magnetic Thin Films

  • Kim, Y. M.;Park, D.;Kim, K. H.;Kim, J.;S. H. Han;Kim, H. J.
    • Journal of Magnetics
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    • 제5권4호
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    • pp.120-123
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    • 2000
  • Co-Ni-Fe-N thin films were fabricated by a $N_2$ reactive rf magnetron sputtering method. The nitrogen partial pressure ($P_{N2}$) was varied in the range 0~10% . As$P_{N2}$ increases in this range, the saturation magnetization $B_s$ linearly decreases from 19.8 kG to 14 kG and the electrical resistivity ($\rho$) increases from 27 to 155 $\mu\Omegacm$. The coercivity $H_c$ exhibits the minimum value at 4% $P_{N2}$. The magnetic anisotropy fields ($H_k$) are in the range of 20$\sim$50 Oe. High frequency characteristics of $(Co_{22.2}Ni_{27.6}Fe_{50.2})_{100-x}N_x$ films are excellent in the range of 3$\sim$5% of $P_{N2}$. In particular, the effective permeability of the film fabricated at 4% $P_{N2}$ is 800, which is maintained up to 600 MHz. This film also shows Bs of 17.5 kG, $H_c$/ of 1.4 Oe, resistivity of 98$\mu\Omegacm$ and $H_k$ of about 25 Oe. Also, the corrosion resistance of $(Co_{22.2}Ni_{27.6}Fe_{50.2})_{100-x}N_x$ films was imp roved with increasing N concentration.

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THE MAGNETIC PROPERTIES OF Co-Ni-Fe-N SOFT MAGNETIC THIN FILMS

  • Kim, Y. M.;Park, D.;Kim, K. H.;Kim, J.;S. H. Han;Kim, H. J.
    • 한국자기학회:학술대회 개요집
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    • 한국자기학회 2000년도 International Symposium on Magnetics The 2000 Fall Conference
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    • pp.492-499
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    • 2000
  • Co-Ni-Fe-N thin films were fabricated by a N$\sub$2/ reactive rf magnetron sputtering method. The nitrogen partial pressure (P$\sub$N2/) was varied in the range of 0∼10%. As P$\sub$N2/ increases in this range, the saturation magnetization (B$\sub$s/) linearly decreases from 19.8 kG to 14 kG and the electrical resistivity ($\rho$) increased from 27 to 155 ${\mu}$$\Omega$cm. The coercivity (H$\sub$c/) exhibits the minimum value at 4% of P$\sub$N2/. The magnetic anisotropy (H$\sub$k/) are in the range of 20∼50 Oe. High frequency characteristics of (Co$\sub$22.2/Ni$\sub$27.6/Fe$\sub$50.2/)$\sub$100-x/N$\sub$x/ films are excellent in the range of 3∼5% of P$\sub$N2/. Especially the effective permeability of the film fabricated at 4% of P$\sub$N2/ is 800, which is maintained up to 600 MHz. This film also shows Bs of 17.5 kG, H$\sub$c/ of 1.4 Oe, resistivity of 98 $\Omega$cm and H$\sub$k/ of about 25 Oe. Also, the corrosion resistance of (Co$\sub$22.2/Ni$\sub$27.6/Fe$\sub$50.2/)$\sub$100-x/N$\sub$x/ were improved with the increase in N concentration.

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고 포화 자화 및 우수한 고주파 특성을 가진 나노결정 FeCoTaN 박막의 제조 (Fabrication of Nanocrystalline FeCoTaN Magnetic Films Having High Saturation Magnetization and Excellent High Frequency Characteristics)

  • J. M. Shin;Kim, J.;Kim, Y. M.;S. H. Han;Kim, H. J.
    • 한국자기학회:학술대회 개요집
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    • 한국자기학회 2002년도 동계연구발표회 논문개요집
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    • pp.214-215
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    • 2002
  • High saturation magnetization (B$\_$s/) and excellent high frequency characteristics of magnetic thin films has been recognized as the most important requirement for further miniaturization and higher frequency operation in magnetic devices, such as magnetic heads and magnetic sensors. Up to now, Fe-X-N (X =Ti, Hf, and Al etc.) films with B$\_$s/ of 15 ∼ 19 kG and coercivity (H$\_$c/) of 0.5 ∼ 5.0 Oe have been successfully fabricated and proven to satisfy various requirements as a potential candidate for thin film head materials. (omitted)

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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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영자왜 마몰퍼스 자성박막의 인덕턴스효과 (Inducdance Effects of Zeromagnetostrictive Amorphous Magnetic Films.)

  • 서강수;임재근;정승우;신용진
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.136-139
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    • 1997
  • In this paper, we inveatigate frequency dependance of inductance effects of FeCoB amorphous magnetic films. First, amorphous magnetic film having near zero magnetostriction is the basic composition of (Fe$_{1-x}$ / $Co_{x}$)$_{79}$Si$_2$B$_{19}$ with x=0.94, 0.95 and in order to decrease magnetio . anisotropy, the film was annealed in 28$0^{\circ}C$/30min, 40$0^{\circ}C$/30min, 40$0^{\circ}C$/1hr with near crystallization temperature under non-magnetic field. As result of investigation, in case of x=7.95 than x=0.94, we could have obtained high values, which inductance ratios in the low frequency was 488%. And Quality factor Q was under 0.7 in all sample, in case of annealed in 28$0^{\circ}C$/30min, we could have obtained highest value, which x=0.9fl is about 0.62 in 400[kHz], and in case of x=0.95 was about 0.35 in 1[MHz].z].].

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아몰퍼스 FeCoSiB 박막의 고감도 스트레인 검출특성 (High Sensitive Strain Detection of FeCoSiB Amorphous Films)

  • 신광호;황정현일;사공건
    • 센서학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.22-27
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    • 2000
  • 고자왜특성과 연자성특성을 가짐으로서 우수한 자기기계결합특성을 나타내는 아몰퍼스 FeCoSiB 박막의 스트레인 검출특성에 대해 연구하였다. 투자율은 박막기판을 마이크로메타를 이용하여 벤딩시켜 박막에 스트레인을 인가하면서 조사하였으며, 이때 박막에 스트레인이 인가되면 박막의 자기기계결합에 의해 투자율이 변화하였다. 스트레인에 의한 성능지수 $F=({\Delta}{\mu}/{\mu})/{\varepsilon}$ (단위스트레인에 대한 투자율의 변화)가 $1.2{\times}10^5$라는 매우 높은 값을 나타내어 본 연구에서 제작한 박막이 스트레인에 대하여 고감도특성을 가지고 있음을 알 수 있었다. 또한 제작된 박막을 센서소자로 응용하기 위해 박막을 미세 가공하고, 스트레인에 대한 고주파 임피던스의 변화를 조사하였으며, 박막의 우수한 자기기계결합특성으로 박막패턴의 임피던스는 인가된 스트레인에 의해 민감하게 변화되었다. 특히, 100MHz의 구동주파수에 있어서 $300{\times}10^{-6}$의 스트레인이 인가된 경우 46%의 임피던스변화율이 얻어졌다. 따라서 본 연구에서 제작한 박막소자는 초고감도의 스트레인 센서로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

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스파터법에 의한 Co-계 비정질박막의 제작과 자기특성 (Preparation and Magnetic Properties of Co-system Amorphous Thin Film by the Sputter method)

  • 임재근;문현욱;서강수;신용진
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1994년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.190-191
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    • 1994
  • In this paper, We study on the fabrication of amorphous this film of zeromagnetostriction material and the magnetic properties. This films are fabricated by using sputtering method with input power of 400∼607[W], Ar gas pressure of 3∼ 9[mTorr] and target composition of Fe$\sub$4.7/ Co$\sub$74.3/Si$_2$B$\sub$19/. Sample this films with diameter of 14[mm ] and thickness of 27-30[$\mu\textrm{m}$] were obtained through experiments. When we analyzed the magnetic properties before and after annealing with sample thin films, we confirmed that magnetic domain wall amorphous thin films consisted for Neel magnetic domain wall with the width of about 1[$\mu\textrm{m}$].

페로브스카이트 구조를 가지는 CoFeX3(X = O, F, S, Cl) 합금의 자성과 전자구조에 대한 제일원리계산 (First Principle Studies on Magnetism and Electronic Structure of Perovskite Structured CoFeX3 (X = O, F, S, Cl))

  • 제갈소영;홍순철
    • 한국자기학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.179-184
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    • 2016
  • 스핀전달토크(Spin-Transfer Torque: STT) MRAM의 상용화를 위해서는 낮은 반전전류와 높은 열적 안정성을 동시에 만족해야 하고, 이를 위해서는 큰 스핀 분극, 강한 수직자기이방성 에너지을 가지는 물질이 요구된다. 본 연구에서는 STT-MRAM에 적합한 물질로 알려진 B2 CoFe 면심에 X(O, F, S, Cl) 원자가 위치한 $CoFeX_3$ 합금의 전자구조와 자기결정이방성(Magnetocrystalline anisotropy: MCA) 에너지를 계산하였다. X 원자가 F나 Cl일 때는 페르미 준위에서의 스핀 분극율이 각각 97 %, 96 %로, 반쪽 금속에 근접한 전자구조를 가짐을 확인할 수 있었다. 뿐만 아니라 표면이 Co 원자로 끝나는 5층 박막은 모든 X에 대해 수직 자기이방성를 가졌으며, 특히 $CoFeCl_3$의 자기이방성 에너지는 약 1.0 meV/cell로 상당히 컸다. 따라서 6, 7 족 원소를 잘 활용하면 높은 스핀 분극율과 강한 수직 자기이방성를 동시에 가지는 물질을 제조할 수 있게 되어 STT-MRAM의 상용화에 기여를 할 수 있을 것으로 기대한다.

압전세라믹 기판과 고자왜박막을 결합한 스마트액츄에이타 (Smart Actuators Composed of Piezoelectric Ceramics and Highly Magnetostrictive films)

  • 신광호
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제49권5호
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    • pp.289-293
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    • 2000
  • This paper presents a study on the linear compensation of nonlinear hysteric actuators using the highly magnetostrictive film pattern as a strain sensor. Elements had a hybrid structure, in which thin soft glass substrate with the highly magnetostrictive amorphous FeCoSiB film was bonded on the PZT piezoelectric substrate. The magnetostrictive film as a strain sensor detects the deflection of an actuator, and a voltage signal from the strain sensor related to the deflection of an actuator is used for the linear control of an actuator.

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