• 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.

• 한국자기학회지
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• 제11권4호
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• pp.146-150
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• 2001

스퍼터 증착시 수소 첨가가 NiFe/FeMn의 교환결합 자계 (H$_{ex}$)에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. Si(100)/Ta(50 $\AA$)/NiFe(60 $\AA$)/FeMn(250 $\AA$)Ta(50 $\AA$)의 경우는 하지층 NiFe 증착시 수소 첨가량이 8%에서 H$_{ex}$과 H$_{c}$ 최적 특성을 보였다. Si(100)/Ta(50 $\AA$)/NiFe(60 $\AA$)/FeMn(250 $\AA$)/NiFe(70 $\AA$)/Ta(50 $\AA$) 시편에서 FeMn 증착 시에는 5% 수소 혼합개스에서 H$_{ex}$가 148 Oe로서 최적 특성을 보였다. 이는 수소 첨가에 의해 하지층 NiFe의 (111) 우선배항성 향상, 결정립 크기의 증가 및 음력이 감소하였으며 그에 따라 FeMn의 (111) 우선 배향성 및 결정립의 크기가 증가한 결과이다.다.결과이다.

• 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.

• Journal of Magnetics
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• 제13권3호
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• pp.97-101
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• 2008

We investigated the exchange bias fields at the NiFe/FeMn and FeMn/CoFe interfaces in 18.9-nm NiFe/15.0-nm FeMn/17.6-nm CoFe trilayer thin films as the annealing temperature was varied from room temperature to $250^{\circ}C$ in a vacuum for 1 hour in a magnetic field of 150 Oe. Interestingly, magnetic hysteresis (M-H) measurements showed that NiFe/FeMn/CoFe trilayer thin films exhibited a completely contrasting variation of the exchange bias fields at both the NiFe/FeMn and FeMn/CoFe interfaces with annealing temperatures. High-angle X-ray diffraction (XRD) measurements indicated the absence of any discernible effect of thermal treatment on the NiFe(111) and FeMn(111) peaks. The compositional depth profile obtained from X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) results presented the asymmetric compositional depth profiles of the Mn and Fe atoms throughout the FeMn layer. We contend that this asymmetric compositional depth profile and the preferential Mn diffusion into the NiFe layer, compared to that into the CoFe layer, are conclusive experimental evidence of the contrasting variation of the exchange bias fields at two interfaces having a common polycrystalline FeMn(111) layer.

• 한국자기학회지
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• 제13권2호
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• pp.53-58
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• 2003

Mn층 삽입에 의한 NiFe/[FeMn/Mn]$_{80}$/NiFe 다층박막에서 열처리에 따른 교환결합세기의 변화를 조사하였다. Ta(50$\AA$)/NiFe(150 $\AA$)/[F $e_{53}$M $n_{47}$(1.25 $\AA$)/Mn(0 $\AA$, 0.11 $\AA$, 0.3 $\AA$)]$_{80}$/NiFe(90 $\AA$)/Ta(50 $\AA$) 다층박막을 이온빔 증착 스퍼터링법으로 제작하였다. 삽입한 Mn 총 두께가 0 $\AA$, 9 $\AA$, 그리고 24 $\AA$인 다층박막에 대해 조사된 fcc 결정조직의 x-선 회절세기의 비인 NiFe(111)/FeMn(111)값은 각각 0.65, 0.90, 그리고 1.5이었다. Mn이 삽입되지 않은 시료인 경우, 열처리 온도 30$0^{\circ}C$에서 상부 NiFe층의 교환결합세기는 260 Oe로 유지한 후 35$0^{\circ}C$에서 사라졌다. Mn 삽입층의 두께가 0.11 $\AA$, 0.3 $\AA$인 두개의 시료에 대해, 300 $^{\circ}C$에서 상부 NiFe층의 교환결합세기는 각각 310 Oe와 180 Oe로 유지한 후 40$0^{\circ}C$에서 모두 사라졌다. 한편 하부 NiFe층의 교환결합세기는 250 $^{\circ}C$까지 100 Oe에서 70 Oe로 감소하는 동일한 경향을 보여 주었고, 300 $^{\circ}C$ 이상부터는 증가하는 경향이 관찰되었다. 다층박막 내에 뿔뿔이 산란하여 이동하는 Mn 원자의 확산은 주로 결정 조직의 결함이 생성되고 치밀도가 약한 상부 NiFe 층에 영향을 주고 있음을 알 수 있었다. 극 초박막 형태로 Mn 원자층의 삽입에 의한 NiFe/[FeMn/Mn]80/NiFe 다층박막에서 교환결합세기와 열적 안정성 향상을 보여 주었다.

• 한국진공학회지
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• 제4권1호
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• pp.67-76
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• 1995

자기저항헤드용 Ni-Fe-Co/Cu/Ni-Fe-Co/Fe-Mn 다층박막에서 자기적 성질과 전기적 성질에 관하여 조사하였다. 저 포화자계에서 고 자기저항을 나타내는 스핀 밸브형 다층박막을 제작하기 위하여 Borond이 도핑된 p-type Si(100)기판위에 Ni-Fe-Co 단층박막과 Si/Ni-Fe-Co/Cu/Ni-FeCo, Si/Ni-Fe-Co/Fe-Mn 구조의 다층막을 제작하여 자기적 특성을 조사하였다. Ni-Fe-Co 단층박막의 자기적 특성은 고정된 아르곤 분압에서 박막의 두께 등에 의존성이 있는 것으로 나타났다. 또한 Si/Ni-Fe-Co($70AA$)/Fe-Mn 구조에서 Ni-Fe-Co와 Fe-Mn 계면에서의 두 자성층의 이방성 차이에 의해서 발생되어지는 교환자기이방성이 존재하였으며, 교환자기이방성자계값은 Fe-Mn 두께가 $150\AA$일 때 가장 큰 값을 나타내었다. Ni-Fe-Co texture와 교환자기이방성자계값은 Fe-Mn 두께가 $150\AA$일 때 가장 큰 값을 나타내었다. Ni-Fe-Co texture와 교환자기이방성자계값의 의존성을 알아보기 위하여 Ti, Cu를 바닥층으로 사용하였다. Ti을 바닥층으로 사용하였을 경우, 교환자기이방성자계값은 23.5 Oe 정도의 가장 큰 값을 나타내었다. XRD 분석결과, Ti 바닥층이 Cu 바닥층이나, 바닥층이 없는 경우와 비교하여 성막된 Ni-Fe-Co 자성층의 강한 fcc(111) texture를 형성하는 것으로 나타났다. 각각의 단층박막과 다층박막에서의 자기적 특성을 측정한 후, Si/Ti($50\AA$)/Ni-Fe-Co($70\AA$)/Cu($23\AA$)/Ni-Fe-Co($70\AA$)/Fe-Mn(150$\AA$)/Cu(50$\AA$)의 스핀밸브구조를 갖는 다층박막을 제작하였으며, 11 Oe의 낮은 포화자계값에서 4.1%의 고 자기저항값을 얻을 수 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제15권5호
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• pp.265-269
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• 2005

강자성 공명 측정을 통하여 다양한 층 구성을 갖는 교환 바이어스 박막들의 교환 결합 특성에 대해 연구하였다. 공명자기장의 각도의존 실험을 통하여 일축방향이방성 자기장과 일축이방성 자기장을 구하여 분석하였다. NiFe 단일 박막과 비교하여 교환 바이어스된 NiFe/IrMn, IrMn/NiFe/IrMn, NiFe/IrMn/CoFe 박막들은 큰 일축방향이방성 자기장을 나타내었으며, 일축이방성 자기장 또한 큰 값을 나타내었다. 그러나 NiFe/Cu/IrMn의 경우, Cu의 두께가 두꺼울 때는 매우 작은 일축방향이방성 자기장을 나타내었으며, NiFe 단일 박막과 비슷한 크기의 일축이방성 자기장을 나타내었다. NiFe/IrMn/CoFe 박막의 경우 NiFe와 CoFe 강자성층들에 의해 두 개의 공명 자기장이 나타났다. 그 외에 공명 자기장의 선폭에 관한 분석이 교환 바이어스 특성과 연관하여 논의되어졌다.

• 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.

• 한국결정성장학회지
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• 제10권1호
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• pp.36-41
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• 2000

본 실험에서는 D.C magnetron sputtering을 사용하여 Ni-Fe/Co-Fe/Mn-Ir/Cu/buffer/Si 다층박막의 교환이방성에 관하여 연구하였다. 일반적인 Ni-Fe/Mn-Ir/buffer(Cu)/Si의 다층박막 구조는 낮은 교환결합 자계에 의하여 강자성체를 완전히 고착시키지 못한다. 따라서 Ni-Fe/Mn-Ir/buffer/Si 다층박막의 $H_{ex}$를 증가시키기 위해 하지층으로 Cu/Ta을 사용하여 Mn-Ir막의 결정립 부피를 증가시키고 Ni-Fe.Mn-Ir계면에 Co-Fe을 삽입하여 반강자성체/강자성체 계면에서의 epitaxy 경향을 향상시켜 2배 이상의 $H_{ex}$의 증가를 얻을 수 있었다. 또한 ferromagnete/Mn-Ir/buffer/Si의 다층박막 구조에서는 Mn-Ir거 두께에 따른 He일 변화 거동은 Mn-Ir/ferromagnete/buffer/Si다층박막구조와는 다른데 이와 같은 이유는 적층순서에 따라서 반강자성체 결정립의 부피분포와 계면에서의 교환결합 에너지가 차이가 나기 때문인 것으로 사료된다.

• 한국자기학회지
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• 제9권6호
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• pp.296-300
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• 1999

DC 마그네트론 스퍼터링 방법으로 금속 마스크를 사용하여 십자형태로 substrate/Ta/NiFe/FeMn/NiFe/CoFe/Al2O3/CoFe/NiFe와 substrate/Ta/NiFe/CoFe/Al2O3/CoFe/NiFe/FeMn/NiFe 스핀 터널링 접합 구조를 제조하였다. 이러한 구조에서 절연층(Al2O3)의 형성조건과 각 층의 두께와 파워에 대한 증착율에 변화를 주어 24.3%의 자기 저항비를 얻었다. 두 종류의 구조에 대한 자기적 특성 비교와 Corning glass 7059와 Si(111) 기판의 종류에 따른 결과를 비교하였으며 소자 제조때 수반되는 온도변화에 대한 특성변화를 알아보고자 열처리를 하였다. 열처리 결과 자기 저항비는 15$0^{\circ}C$까지는 어느 정도 일정한 값을 유지하다가 18$0^{\circ}C$ 열처리 후 갑자기 감소하는 결과를 얻었다.