• 제목/요약/키워드: Exchange-Coupled

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Microscopic Domain Structures in NiO Exchange-coupled Films

  • Hwang, D.G.;Kim, J.K.;Kim, S.W.;Lee, S.S.;Dreyer, M.;Gomez, R.D.
    • Journal of Magnetics
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    • 제7권3호
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    • pp.94-97
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    • 2002
  • The dependence on nickel oxide thickness and a ferromagnetic layer thickness in unidirectional and isotropic exchange-coupled NiO/NiFe(Fe) bilayer films was investigated by magnetic force microscopy to better understand the relation between magnetic domain structure and exchange biasing at microscopic length scales. As the NiO thickness increased, the domain structure of unidirectional biased films formed smaller and more complex in-plane domains. By contrast, for the isotropically coupled films, large domains generally formed with increasing NiO thickness including a cross type domain with out-of plane magnetization orientation. The density of the cross domain is proportional to exchange biasing field, and the fact that the domain mainly originated from the strongest exchange coupled region was confirmed by imaging in an applied external field during a magnetization cycle.

Cross Type Domain in Exchange-Coupled NiO/NiFe Bilayers

  • Hwang, D.G;Kim, J.K;Lee, S.S;Gomez, R.D
    • Journal of Magnetics
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    • 제7권1호
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    • pp.9-13
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    • 2002
  • The dependences of microscopic magnetic domain on film thickness in unidirectional and isotropic exchange-coupled NiO/NiFe bilayers were investigated by magnetic force microscopy to better understand for exchange biasing. As NiO thickness increases, microscopic domain structure of unidirectional biased film changed to smaller and more complicated domains. However, for isotropic-coupled film a new cross type domain appeared with out-of plane magnetization orientation. The density of the cross domain is proportional to exchange biasing fields and the fact that the domain was originated by the strongest exchange coupling region was confirmed from the dynamic domain configuration during a magnetization cycle.

국소적 교환상호작용을 이용한 좁은 자벽의 생성 (Formation of a Narrow Domain Wall Using Local Exchange Coupled System)

  • 유천열
    • 한국자기학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.221-225
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    • 2005
  • 다층박막에서 교환상호작용을 이용해서 자벽의 두께를 인위적으로 얇게 할 수 있는 시스템에 대한 이론적 근거를 제시하였다. 좁은 자벽은 국소적 교환상호작용(exchange coupling)이 존재하는 다층박막에서 구조에서 생성 가능한데, 국소적 교환상호작용이란 다층 박막 구조에 있어서 하나의 자성층 $F_2$이 박막의 전체 면적 중 국소적으로만 존재하면서 다른 자성층 $F_1$과 강한 반강자성 혹은 강자성 교환상호작용으로 결합된 구조를 의미한다. 이 구조에서는 $F_1$ 중 일부 구역만이 $F_2$와 강한 상호교환 작용을 가지기 때문에, $F_2$ 결합된 구역은 자유로운 구역과 크게 다른 스위칭 필드 값을 가지게 되므로, 두 구역의 경계 면에는 적절한 외부 자기장의 조건하에서 자벽이 생성된다. 이때 생성되는 자벽의 두께는 외부자기장과 교환상호작용 에너지에 의해 적절한 조건을 만족시킬 경우 일반적인 자구 사이에 생성되는 자벽의 두께에 비해서 매우 얇아 질 수 있다는 것을 발견하였으며, 이 사실을 micromagnetics 전산모사를 통해 확인하였다.

Inter-Grain Exchange Interaction and Hysteresis Loops of Melt-Spun $Nd_{13}Fe_{77}B_{10}$

  • J. H. Min;Kim, Y. B.;Park, W. S.;Park, M. J.;Li Tian
    • Journal of Magnetics
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    • 제1권2호
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    • pp.69-74
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    • 1996
  • Justeresos loops of melt-spun Nd13Fe77B10 cooled down at remanent state were measured at 4.2 K and 250 K. The hysteresis loops were analysed on the basis of the Stoner-Wohlfarth (S-W) model, the inter-grain exchange coupled single domain (SD) model and micromagnetism. The coercivity higher than that predicted from the S-W model and the striking shift of the thin minor loop along the H-axix observed at the fields of Hmax=4MA/m at 4.2 K indicated new evidences for the inter-grain exchange interaction . The S-W model failed in explaining the high iHc and the shift of the thin minor loop. The exchange coupled SD model was found to explain the experimental results qualitatively without difficulties associated with the S-W model. The micromagnetic calculations using a finite element technique simulated the experimental results fairly well quntitatively.

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나노구조 교환결합 삼층박막의 열적 안정성 예측 (Thermal Stability of a Nanostructured Exchange-coupled Trilayer)

  • 이종민;임상호
    • 한국자기학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.75-82
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    • 2010
  • 나노구조 교환결합 삼층박막의 열적안정성을 예측하기 위한 최근의 연구진전에 대하여 리뷰한다. 새로운 해석적/수치적 방법을 이용하여 나노구조 교환결합 삼층박막의 에너지 배리어, 나아가서 열적안정성을 예측한다. 이 방법의 특징은 수치적인 방법을 이용하여 얻은 magnetostatic 자기장을 포함하는 해석적인 전체 에너지 방정식을 이용함에 있다. 단자구라는 가정하에, 모든 magnetostatic 자기장은 자성층 전체 부피에 대해 그 값을 평균함으로써 유효 값을 취할 수 있다. 그러나, 평형상태에서는 자구의 구조가 복잡하며, 또한 불안정한 saddle point에서의 자구 구조를 알 수 있는 직접적인 방법이 없기 때문에, saddle point에서의 magnetostatic 자기장 역시 얻을 수 없다. 이러한 어려움은 micromagnetic simulation을 통해 얻을 수 있는 critical 자기장과 saddle point에서의 magnetostatic 자기장을 연결하는 방정식을 사용함으로써 극복되었다. 이 방법은 신뢰성이 확보된 micromagnetic simulation에 기반을 두고 있기 때문에 열적안정성을 정확하게 예측하는 것이 가능하다.

교환 결합력을 갖는 CoFe/MnIr 박막에서 강자성 공명 선폭의 각도 의존성 연구 (Angular Dependence of Ferromagnetic Resonance Linewidth in Exchange Coupled CoFe/MnIr Bilayers)

  • 윤석수;김동영
    • 한국자기학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.50-54
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    • 2016
  • 본 연구에서는 교환 결합력을 갖는 CoFe/MnIr 박막 재료의 각도에 따른 강자성 공명 선폭 변화 특성을 분석하였다. 선폭의 최대 및 최소값은 교환 결합력에 의한 일방 이방성의 자화 곤란축 및 용이축 방향에서 각각 관측되었으며, 고정된 MnIr의 스핀에 의한 교환 바이어스 자기장의 각도 의존성과 일치하였다. 따라서, 최대 선폭은 고정된 MnIr 스핀의 반대 방향에서 자기장 방향으로 꼬여있는(twist) CoFe의 자화에 기인한다. 한편, CoFe 단일 박막에 비하여 증가된 최소 선폭은 각도 의존성이 없는 회전 이방성 자기장과 관련되며, 선폭 증가의 원인은 MnIr 입도의 자화 용이축 분포 특성으로 설명된다.

Antiferromagnetically Exchange-coupled Two Phase Magnets: Co/Co2TiSn

  • Kim, Tae-Wan;Oh, Jung-Keun
    • Journal of Magnetics
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    • 제13권2호
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    • pp.43-52
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    • 2008
  • The objective of this paper is to review the magnetic and magneto-transport properties of Co/$Co_2TiSn$ consisting of two metallic magnetic phases that are antiferromagnetically exchange-coupled at the phase boundary. The bulk Co/$Co_2TiSn$ system, which has a $Co_2$TiSn Heusler alloy precipitates in the hexagonal Co matrix, showed an unusual coercivity change with a concurrent change in temperature, and was modeled on the basis of a wall formation caused by exchange coupling at the phase boundary. For measurements of magneto-transport properties, Co/$Co_2TiSn$ thin films that had two-magnet phases were deposited using a magnetron sputtering system with a composite target. The magnetization process in the films is also explained on the basis of the model of wall formation at the phase boundary. Annealed Co/$Co_2TiSn$ films showed a 0.12% GMR effect, indicating the scattering of polarized conduction electrons due to the antiparallel exchange coupling at the phase boundary. The scattering process of conduction electrons at the phase boundary was modeled with relation to the magnetization process.

자기정렬 박막전극을 이용한 결합형 광 변조기 제작 (Fabrication of Coupled Optical Modulator By using Self -Aligned Thin film Electrodes)

  • 강기성;노재성;
    • 대한전자공학회논문지TE
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    • 제37권3호
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    • pp.1-5
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    • 2000
  • A waveguide of coupled optical modulator was fabricated on LiNbO$_3$ based on proton exchange with self-aligned thin film electrode method. The electrode pattern was designed using a self-aligned method. After proton exchange process, the waveguide was prepared by annealing process. The initial crossover state of the fabricated 2$\times$2 coupled optical modulator was observed with controlling the annealing process variables and the structure of self-aligned thin film electrodes. It was shown form the present work that the measured crosstalk is -29.5[dB] and 8.0[V] of detected modulating voltage.

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교환 결합력을 갖는 CoFe/MnIr(2.5 nm) 박막의 회전 이방성 자기장 특성 (Rotatable Anisotropy Field in Exchange Coupled CoFe/MnIr(2.5 nm) Thin Films)

  • 윤석수;김동영
    • 한국자기학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.77-81
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    • 2017
  • 회전 이방성 효과는 교환 결합력을 갖는 강자성/반강자성 박막의 강자성 공명 측정에서 나타나는 현상으로 교환 결합력 에너지에 의한 반강자성층의 회전에 기인한다. 본 연구에서는 $CoFe(t_F)/MnIr(2.5nm)$ 박막 재료에서 CoFe의 두께에 따른 회전 이방성 자기장과 강자성 공명 선폭 특성을 분석하였다. 회전 이방성 자기장은 $t_F$에 반비례하는 두께 의존성을 보였으며, 이들 결과는 회전 이방성 에너지가 $0.96erg/cm^2$인 조건을 만족하였다. 강자성 공명 선폭은 $t_F$ < 50 nm에서 회전 이방성 자기장의 세기에 비례하는 특성을 보였으며, $t_F$ > 50 nm에서 와전류에 의한 특성이 두드러지게 나타났다.