• Title/Summary/Keyword: Fe/Ni layer

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NiFe/FeMn/NiFe 스핀밸브 구조의 다층박막에서 상 하부 NiFe 두께에 따른 교환바이어스 조사 (Anomalous Exchange Bias of the Top and Bottom NiFe Layers in NiFe/FeMn/NiFe Based Spin Valve Multilayers)

  • S.M. Yoon;J.J. Lim;V.K. Sankar;Kim, C.G.;Kim, C.O.
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.212-212
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    • 2003
  • Many of the spin valve multilayer structures with FeMn as antiferromagnetic layer consist of a NiFe/FeMn/NiFe trilayer where the bottom NiFe layer is the seed layer to facilitate the growth of (111) gama-FeMn antiferromagnetic phase and the top NiFe layer forms the pinned layer[1], In this study, exchange bias of bottom NiFe layer has been investigated as functions of thicknesses of top and bottom NiFe in NiFe/FeMn/NiFe, prepared by rf magnetron sputtering, MH-loop was measured by vibration sample magnetometer (VSM). Two hysteresis loops are corresponded to bottom and top layers, similar to reported loops in spin valve structure. Exchange bias of bottom NiFe could be induced by the interfacial coupling between bottom NiFe and FeMn. But those coupling are strongly dependent on the top and bottom NiFe thicknesses, revealing anomalous character ul exchange bias of bottom NiFe layer.

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Exchange Bias Modifications in NiFe/FeMn/NiFe Trilayer by a Nonmagnetic Interlayer

  • Yoon, S.M.;Sankaranarayanan V.K.;Kim, C.O.;Kim, C.G.
    • Journal of Magnetics
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    • 제10권3호
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    • pp.99-102
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    • 2005
  • Modification in exchange bias of a NiFe/FeMn/NiFe trilayer, on introduction of a nonmagnetic Al layer at the top FeMn/NiFe interface, is investigated in multilayers prepared by rf magnetron sputtering. The introduction of Al layer leads to vanishing of bias of the top NiFe layer. But the bias for the bottom NiFe layer increases steadily with increasing Al layer thickness and attains bias (230 Oe) which is greater than that of the trilayer without the Al layer (150 Oe). When the top NiFe layer thickness is varied, exchange bias has highest value at 12 nm thickness for 1 nm thicknes of Al layer. Ion beam etching of the top NiFe layer also leads to an enhancement in bias for the bottom NiFe layer.

이온 빔 증착법으로 제작한 NiFe/FeMn/NiFe 3층박막의 버퍼층 Si에 따른 결정성 및 교환결합세기 향상 (Enhancement of Crystallinity and Exchange Bias Field in NiFe/FeMn/NiFe Trilayer with Si Buffer Layer Fabricated by Ion-Beam Deposition)

  • 김보경;김지훈;황도근;이상석
    • 한국자기학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.132-136
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    • 2002
  • 유리기관 위에 이온 빔 증착(ion beam deposition ; IBD)법으로 제작한 버퍼층(buffer layer) Si의 두께에 따른 [NiFe/FeMn/NiFe]3층박막의 결정성과 교환결합세기(exchange bias field ; H$_{ex}$)를 조사하였다. 버퍼층 Si는 NiFe층을 fcc(111)로 매우 우세하게 초기에 결정성장 시켰다. Si/NiFe 위의 증착된 FeMn층은 ${\gamma}$-fcc(111)구조로 성장함에 따라 안정되고 큰 H$_{ex}$를 가졌고, 버퍼 110 Oe로 거의 일정하였으며, 상부 FeMn/NiFe 이중구조의 H$_{ex}$는 300 Oe까지 증가하였다. 버퍼층이 Ta일 경우와 비교해서 Si일 때 H$_{ex}$와 결정성이 향상되었다.이 향상되었다.

Permalloy 다층화와 CoZrNb 중간층이 CoCr/NiFe 매체의 기록특성에 미치는 영향 (Effects of Permalloy Multilayered Schemes and CoZrNb Intermediate Layer on Recording Characteristics of CoCr/NiFe Media)

  • 장평우;이택동;박관수
    • 한국자기학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.20-24
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    • 1994
  • CoCr/NiFe 이중매체의 기록, 재생특성은 CoCr 기록층뿐만 아니라 NiFe연자성층의 자기적 특성에도 강하게 영향을 받는다. NiFe/Ge의 다층화로 CoCr/NiFe 매체의 기록감도와 재생전압을 증 가시킬 수 있었으며 이것은 연자성층의 높은 투자율과 CoCr기록층의 높은 수직이방성에 기인하였다. 그러나 연자성층의 투자율의 향상이 기록감도의 현저한 향상에 비해 재생전압의 현저한 증가를 가 져오지 못하는데 이것은 유한요소수치해석에서도 확인할 수 있었다. 반면에 NiFe/Ge 다층연자성박 막을 사용한 CoCr/NiFe 매체의 피크이동(peak shift)특성은 NiFe 단층연자성박막을 사용한 CoCr/NiFe 매체에 비해 악화되었다. 그러나 CoCr층과 NiFe층 사이에 10 nm의 CoZrNb 박막을 삽입시키면 높은 재생전압과 낮은 파크이동을 동시에 얻을 수 있었다. 이 연구에서 는 이러한 기록, 재생특성을 미 세구조와 연관시켜 검토하였다.

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NiO/NiFe/Cu/NiFe 스핀-밸브 샌드위치의 자기저항 특성 (Magneto resistance in NiO/NiFe/Cu/NiFe spin-valve Sandwiches)

  • 김재욱
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제10권10호
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    • pp.1016-1021
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    • 1997
  • Magneto resistance properties in spin-valve sandwiches with various thickness of nanmagnetic layer in contact with the ferromagnetic NiFe film were investigated. The NiFe layer in contact with the NiO film was pinned by strongly exchange-biased coupling and the free NiFe layer at the film surface induced a sharp change in the magnetoresistance at -5~15Oe due to small coercivity. The NiO/NiFe/Cu/NiFe film showed a magnetoresistance ratio in the range of 2.3~2.9% and a field sensitivity above 2.2%/Oe with various of nonmagnetic layer. The NiO/NiFe/Cu/NiFe film of the field sensitivity above 2.2%/Oe suggests stang possibility of magnetic sensor matter.

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Exchange bias in NiFe/FeMn/NiFe multilayers

  • Sankaranarayanan, V.K.;Lee, Y.W.;Shalyguina, E.E.;Kim, C.G.;kim, C.O.
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 초전도 자성체 연구회
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    • pp.55-58
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    • 2003
  • FeMn based spin valves often consist of a NiFe/FeMn/NiFe trilayer structure. We have investigated the evolution of exchange bias at the bottom and top interfaces in the NiFe(5nm)/FeMn(x)/NiFe(5nm) trilayer structure as a function of FeMn thickness in the range 3 nm to 30 nm. The XRD results indicate (111) textured growth for NiFe and FeMn layers. The magnetization studies using VSM show two hysteresis loops corresponding to the bottom NiFe seed layer and top NiFe layers with greater bias for the bottom NiFe layer, for FeMn thickness equal to and above 5 nm. The larger exchange bias for the bottom seed layer is confirmed by the surface sensitive MOKE hysteresis loop measurements which show gradual weakening of the MOKE hysteresis loop for the bottom NiFe layer with increasing FeMn thickness. The observed large exchange bias in a spin valve structure is usually attributed to the pinning NiFe layer on top of the FeMn layer, even when a NiFe seed layer of a few nm thickness is present, whereas, in reality it may be arising from the bottom seed layer, as shown by the present study.

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NiO 스핀밸브 박막에서 교환결합과 사잇층 결합에 관한 연구 (Exchange and Interlayer Coupling in NiO Spin Valve Films)

  • 박창만;고성호;황도근;이상석;이기암
    • 한국자기학회지
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    • 제7권5호
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    • pp.258-264
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    • 1997
  • DC/RF 마그네트론 스퍼터링 방법으로 Corning glass 위에 증착된 NiO/NiFe/Cu/NiFe 스핀밸브 박막에서 반강자성체 NiO와 강자성층 NiFe 사이의 교환결합력( $H_{ex}$)과 보자력( $H_{c}$), 그리고 두 NiFe 강자성층간의 사잇층 결합력( $H_{int}$)에 대해 고찰하였다. 사잇층 Cu의 두께증가에 따라 자성층간의 $H_{int}$는 서서히 감소하였고, $H_{ex}$는 거의 90 Oe로 일정한 값을 보였다. NiO와 교환 결합한 NiFe의 두께증가에 따라 $H_{ex}$는 감소하였으나, $H_{int}$는 80 Oe 까지 유지하다 감소하였다. 또한 NiO와 교환 결합되지 않은 NiFe 자성층의 두께 증가에 따라서는 $H_{ex}$의 값이 거의 변화하지 않았고, $H_{int}$는 두께에 따라 서서히 증가하는 결과를 보였다.결과를 보였다.를 보였다..

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Ta/NiFe/Cu/NiFe/FeMn/Ta계 스핀밸브 제조시 Ta/NiFe 계면원자섞임이 스핀밸브의 자기저항과 자기적 특성에 미치는 영향 (Effects of Atomic Intermixing of Ta/NiFe Interface on Magnetoresistance and Magnetic Properties in a Ta/NiFe/Cu/NiFe/FeMn/Ta Spin Valve Structure)

  • 오세층;이택동
    • 한국자기학회지
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    • 제8권5호
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    • pp.288-294
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    • 1998
  • 기판/Ta/NiFe/Cu/NiFe/FeMn/Ta 스핀밸브에서 Ta 성막 후에 자유층 NiFe 스퍼터 증착시 가해진 기판 바이어스 전압에 의해 야기된 Ta/NiFe 계면에서의 원자섞임이 자기저항에 미치는 영향에 대해 조사하였다. 최대 자기 저항비 (MR ratio)를 나타내는 자유층의 적정두께는 바이어스 전압이 증가함에 따라 증가하였다. 이러한 현상의 원인은 바이러스 전압이 증가함에 따라 Ta과 NiFe의 원자섞임으로 계면에 있는 NiFe층 일부가 약한 강자성 또는 상자성화되어 스핀 비의존 산란을 하는 원자섞임층의 두께가 증가하였기 때문이다. 원자섞임층의 존재는 전기저항 변화와 자화량 변화로부터 증명하였다. 또 본 실험에서 비록 NiFe 증착시 기판 바이어스 전압이 변화더라도 최대 자기저항비를 갖는 최적 "유효" 자유층 두께는 기판 바이어스 전압에 무관하게 일정하였다.관하게 일정하였다.

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NiFe/Cu 계면에 삽입된 Co 층이 NiFe/Cu/Co 스핀밸브 박막의 거대자기저항 특성과 자기이방성에 미치는 영향 (Effects of Ultrathin Co Insertion Layer on Magnetic Anisotropy and GMR Properties of NiFe/Cu/Co Spin Valve Thin Films)

  • 김형준;조권구;주승기
    • 한국자기학회지
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    • 제9권5호
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    • pp.251-255
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    • 1999
  • 4$^{\circ}$기울어진 Si(111) 웨이퍼를 기판으로 사용하여 Cu(50$\AA$) 바닥층 위에 외부 자장의 인가없이 iFe(60$\AA$)/Co(0$\AA$$\leq$x$\AA$$\leq$15$\AA$)/Cu(60$\AA$)/Co(30$\AA$) 스핀밸브 박막을 형성하여, NiFe/Cu 계면에 삽입된 Co 층에 따른 스핀밸브 박막의 거대자기저항 특성의 변화와 NiFe 층의 자기이방성의 변화를 관찰하였다. NiFe/Cu 계면에 극히 얇은 Co층이 삽입됨에 따라, 스핀밸브 박막의 자기저항비는 약 1.5%에서 3.5%로 약 2배이상 증가하였고, NiFe층의 자화용이축이 90$^{\circ}$전이하여 Co(30$\AA$)층의 자화용이축과 같은 방향으로 정렬됨이 관찰되었다. 따라서, 극히 얇은 Co 층이 NiFe/Cu 계면에 삽입된 스핀밸브 박막에서 향상된 각형성(squareness)을 나타내는 자기저항곡선을 관찰할 수 있었으며, 이는 MRAM을 비롯한 디지털 자기저항소자 응용에 적합한 것으로 판단되었다. 또한, NiFe 박막을 동일한 기판과 바닥층에 형성하여, NiFe 박막과 Cu 바닥층이 이루는 계면에 Co 층의 삽입 유무에 따른 XRD 측정을 한 결과, NiFe/Cu 계면에 존재하는 Co층에 상관없이 NiFe 박막은(220) 배향을 타나냈었으며, 이로부터 극히 얇은 Co층의 삽입에 따른 NiFe층의 자기이방성의 변화는 NiFe/Cu 계면에서 NiFe/Co 계면으로 바뀜에 따른 계면 효과에 의한 것으로 사료되었다.

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[NiFe/NiFeCuMo/NiFe]/FeMn 다층박막의 교환결합력과 보자력에 관한 특성 연구 (Exchange Bias Field and Coercivity of [NiFe/NiFeCuMo/NiFe]/FeMn Multilayers)

  • 최종구;이상석
    • 한국자기학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.132-135
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    • 2011
  • 초연자성을 갖는 코네틱(NiFeCuMo) 박막을 NiFe 박막 사이에 삽입한 삼층박막 위에 반강자성체 FeMn을 증착한 다층박막에서 NiFe와 NiFeCuMo 박막의 두께에 따른 교환결합력과 보자력에 관한 특성을 조사하였다. 특히 NiFeCuMo 박막의 두께가 1 nm일 때 NiFe 박막 사이에 삽입한 삼층박막 위에 반강자성체 FeMn을 증착한 다층박막의 교환결합력은 최댓값을 나타내었다. 고정층과 자유층에 각각 NiFeCuMo 박막을 삽입하여 초연자성의 바이오센서용 거대자기저항-스핀밸브(giant magnetoresistive-spin valves; GMR-SV) 소자를 개발할 수 있는 가능성을 보여주었다.