• 세라미스트
• /
• 제2권4호
• /
• pp.35-46
• /
• 1999

GMR 재료의 응용은 매우 광범위하며 크게 세 분야로 대별할 수 있다. 첫째는 자기 재생 헤드로서 $10Gbit/in^2$ 이상의 고밀도 자기기록 기술에서는 필수 불가결한 재료이다. 둘째는 다양한 분야에 응용될 고감도 자기센서 분야이며, 셋째는 집접화된 자기저항메모리(MRAM) 분야이다. GMR 센서를 사용한 자기헤드는 이미 시판되고 있고 기존의 AMR 재료인 퍼멀로이에 비하여 3~20배 이상으로 신호준위가 크고 사용온도 범위에서 선형성 및 열적안정성도 우수한 것으로 보고되고 있다. MRAM의 경우에는 스핀밸브 GMR 및 TMR 소자를 사용한 연구가 한창 진행중이다. GMR 현상은 발견 된지 고작 10년 밖에 되지 않았으나 GMR 자기센서는 이미 상업적으로 개발되어 응용되고 있다. 이러한 실질적인 응용에 유리한 고지를 선점하고 있는 것은 이방성결합형 스핀밸브 다층박막 구조로서 그 내구성과 특성 향상을 위한 연구가 다양하게 시도되고 있다. GMR현상의 발견은 자성재료분야 연구 및 응용에 있어 새로운 전기를 마련하였으며 특히 자성과 이동현상이 연계된 분야로서 소위 "Magneto-electronics" 또는 "Spintronics" 라는 [51] 새로운 미래기술의 장이 열리고 있다. 현재의 반도체 중심의 "Microelectronics" 기술에서는 전자와 전자공공을 이용하는 기술이라면 "Magneto-electronics" 기술에서는 스핀${\uparrow}$ 및 스핀${\downarrow}$의 두 종류의 전자를 이용하게 된다. 자성체와 도체를 접목한 스핀 트랜지스터 또는 자성체와 반도체를 접목한 스핀-polarized FET(field effect transistor) 등의 새로운 개념의 magnetoelectronics 소자가 창출되고 있다. 따라서 자기이동 현상의 기초 연구, 재료 측면의 연구 및 헤드, MRAM, 센서 등의 응용기술연구가 국내에서 활발하게 이루어져 21세기 새로운 자성전자(magneto-electronics)소자 응용에 경쟁력을 키워야 할 것이다.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제20권7호
• /
• pp.78-83
• /
• 2003

Characterization of an ultra precision grinding plate for GMR head manufacturing is performed by measuring frictional forces between the grinding plate and the advanced ceramic Two kinds of methods of producing the precision grinding plates are presented: texturing and micro-channeling. Texturing is effective in terms of production time but micro-channeling excels in quality control. It is found that the frictional coefficient of a precision grinding plate decreases as the impregnation of diamond grain onto the precision-grinding plate progresses, and remains unchanged once the impregnation process is successfully completed, even after 100 revolutions of the precision-grinding plate against the advanced ceramic under 40 N of normal force. Therefore, the measurement of the frictional coefficient can replace costly and time-consuming process of estimating the level of impregnation of diamond grain on the precision-grinding plate, which has been performed by using scanning electron microscope, and be employed as an index to determine the level of impregnation of diamond grain.

• 한국자기학회지
• /
• 제8권2호
• /
• pp.99-110
• /
• 1998

MR head technology from the perspective of read sensor evolution was reviewed. AMR sensors have been developed for last two decades and successfully employed into information storage devices such as disk drives. Development of manufacturable GMR sensors is of emerging technological interest because GMR sensors can further meet the need of ultrahigh recording density. In this review, the mechanisms, materials systems, operating principles of both AMR an GMR sensors, and the head structures were discuseed. Constructing GMR heads with ultrathin sensor materials and complex topographical structures demands unique fabrication and design challenges. The commercialization of GMR heads can only be realized by the succesful implementations of high performance materials, advanced thin film processes, and stable head design.

• 한국자기학회지
• /
• 제10권6호
• /
• pp.310-317
• /
• 2000

먼지 입자에 의한 thermal asperity(TA)써 발생은 드라이브의 신뢰성에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 드라이브의 입자 분사 시험 등을 통하여 헤드 및 디스크의 TA민감도를 분석하고 TA발생의 중요 인자들을 고찰하였다. 헤드의 TA 민감도는 MR 및 GMR 센서의 재질 및 특성에 많은 영향을 받으며 특히 바이어스 전류가 증가함에 띠라 TA 민감도는 증가한다. 한편 슬라이더의 ABS 형태를 적절히 설계 함으로서 TA를 어느 정도 감소시킬 수 있다. 디스크의 경우 디스크 카본 overcoat층의 scratch저항력을 증가시킴으로써 TA의 발생을 감소시킬 수 있다. 그러나 먼지 입자가 디스크 표면에 부착되는 정도를 결정하는 표면에너지는 TA 발생에 거의 영향을 미치지 않는다. 이는 TA 발생을 초래하는 먼지 입자의 크기가 1-2 $\mu\textrm{m}$로서 디스크 표면의 윤활막에 의한 모세관력이 너무 커서 입자들이 디스크표면으로부터 이탈할 수 없기 때문이다

• 비파괴검사학회지
• /
• 제23권4호
• /
• pp.322-327
• /
• 2003

초고밀도 자기기록 reading head로 사용되고 있는 거대자기저항(GMR, Giant Magnetoresistance) NiO 다층박막을 제작하고 이를 공기중에서 80 일간 자연산화시킨후, 형성된 산화층과 잔류응력 변화에 따른 NiO 스핀밸브 박막의 자기저항 특성을 연구하였다. $NiO(60nm)/Ni_{81}Fe_{19}(5nm)/Co(0.7nm)/Cu(2nm)/Co(0.7nm)/Ni_{81}Fe_{19}(7nm)$의 구조를 갖는 다층박막을 공기중에서 약 80일간 자연산화 시켰을 때, 자기저항비(MR)와 교환결합력$(H_{ex})$이 각각 4.9%와 110 Oe에서 7.3%와 170 Oe로 증가하였다. 이때, 스핀밸브박막의 비저항(P) 값은 $28{\mu}{\Omega}m$로 감소하였지만 박막의 비저항 값의 변화량$({\Delta}p)$는 크기변화가 거의 없는 것을 알 수 있었다. 그러므로, 자기저항비의 증가는 aging시간에 따른 비저항 값의 감소에 기인한 것으로 생각되며, 저항의 감소는 표면산화에 따라 전도전자의 반사율증가에 의한 것으로 사료된다. 또한 교환결합력의 증가는 반강자성체/자성체 박막사이 계면에서 발생한 잔류응력이 aging시간이 경과함에 따라 감소하여 특성이 강화된 것으로 생각된다.

• 한국소음진동공학회논문집
• /
• 제16권1호
• /
• pp.75-80
• /
• 2006

This paper introduces the mechanism of the ESD(electrostatic discharge) in the HDD spindle system using FDBs(fluid dynamic bearings). When a HDD(hard disk drive) spindle system is rotating, triboelectric charging occurs in the FDBs through the friction between the lubricant and the rotating shaft or between the lubricant and stationary sleeve. And this electrostatic charge is accumulated in the rotating parts of the HDD spindle system because they are insulated from the ground by the lubricant. This research shows experimentally that the behavior of electric charge and discharge in the FDB spindle system is the same as that of a capacitor. It also measures the electrostatic voltage difference between the rotating and stationary parts in the FDB spindle system due to the change of humidity, supporting load and motor speed. This research shows that the control of ESD is required in the HDD spindle system using FDBs, because the electrostatic charge accumulated in the FDB spindle system may cause the breakdown damage of the GMR head and data loss consequently.

• 한국기계가공학회지
• /
• 제5권4호
• /
• pp.21-26
• /
• 2006

Characteristics of texture and groove precision lapping plate are experimentally investigated by Measuring frictional forces. It is found that the frictional coefficient decreases as the embedding of diamond particles progresses. The groove precision lapping plate with concentric micro-channels indicates superior capability in embedding micrometer-sized diamond particles and uniformity in diamond embedding compared with the texture precision lapping plate with a series of circular micro-channels.

• 한국자기학회:학술대회 개요집
• /
• 한국자기학회 2002년도 동계연구발표회 논문개요집
• /
• pp.154-155
• /
• 2002

스핀밸브형 GMR(Giant magnetoresistance) 소자는 낮은 자장범위에서 큰 자기저항변화가 생기는 높은 민감도의 소자로서, 고밀도 자기기록매체의 재생헤드 및 MRAM(Magnetoresistance Random Access Memory) 등의 실제 응용에 있어 큰 자기저항비와 열적 안정성을 가지는 재료들을 필요로 한다. NiO, a-$Fe_2O_3$, NiO/a-$Fe_2O_3$ 등과 같은 산화물의 경우, 높은 Tn(Neel temperature)을 가지므로 이를 이용한 Bottom형 스핀밸브에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔다. (중략)

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소음진동공학회 2005년도 추계학술대회논문집
• /
• pp.318-323
• /
• 2005

This paper introduces the mechanism of the ESD (Electrostatic discharge) in the HDD spindle system using FDBs (Fluid Dynamic Bearings). When a HDD (Hard Disk Drive) spindle system is rotating, triboelectric charging occurs in the FDBs through the friction of the lubricant between the rotating shaft and stationary sleeve. And this electrostatic charge is accumulated in the rotating part of the HDD spindle system because it is insulated from the ground by the lubricant. This research shows experimentally that the behavior of electric charge and discharge in the FDB spindle system is the same as that of a capacitor. It also measures the electrostatic charge and discharge of the FDB spindle system due to the chanse of humidity, supporting load and motor speed. This research shows that the control of ESD is required in the HDD spindle system using FDBs, because the electrostatic charge accumulated in the FDB spindle system may cause the breakdown damage of the GMR head and data loss consequently.