• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.81-81
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• 2012

XMCD (X-ray Magnetic Circular Dichroism)는 원형 편광 X-선의 helicity 방향이 시료의 자화 방향과 평행, 또는 반평행할 때 시료의 색이 바뀌는 현상, 즉 흡수율이 달라지는 현상이다. XMCD측정이 가지는 장점은 첫째, 이 실험이 특정 원소의 흡수선에서 이루어지기 때문에 시료 전체에서 특정 원소에 의한 자기적 성질을 분리해서 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 같은 원소라 하더라도 다른 화학적 환경에 있는 원자들의 자기적 성질의 분리가 가능하다는 점이다. 이러한 성질로 인해 XMCD는 다른 원소들로 이루어진 다층 박막(GMR, TMR 등의 자기저항박막 구조물)의 층별 자기적 성질 연구 및 신자성물질의 자기적 성질의 고유성 연구에 많이 이용되었다. XMCD가 가지는 두 번째 장점은 sum rule을 통하여 자기 모멘트의 두 가지 성분인 궤도 모멘트(orbital moment)와 스핀 모멘트(spin moment)의 구별이 가능하다는 점이다. 이러한 장점은 수직자기 메모리 연구 및 스핀과 격자 간의 상호작용이 중요한 역할을 하는 다강체 등의 연구에 많이 이용되어 왔다. XMCD 측정이 또 다른 장점이 될 수 있는 것은 표면에 대단히 민감하다는 점이다. VSM, SQUID 등의 측정방법으로는 시료의 체적이 대단히 작은 수 ${\AA}$ 정도의 초박막에 대해서는 충분한 민감도를 가질 수 없다. 그러나, XMCD의 측정 깊이는 수십 ${\AA}$ 정도로 표면에 민감하기 때문에 이러한 초박막에 대해서도 충분한 민감도를 가질 수 있어서 SMOKE(Surface Magneto-Optical Kerr Effect)와 표면 자성연구에 있어서 독보적인 장치로 이용되어 왔다. 이러한 장점으로 인해 XMCD는 1990년대 이후 분광학적으로 활발히 이용되어 왔을 뿐만 아니라, 대단히 빠르고 신호가 큰 현상이기 때문에 최근 들어서는 자구(magnetic domain) 관찰 등을 목적으로 한 자기 현미경 및 자기현상의 동역학 연구에도 많이 응용되고 있다. 이 강연에서는 이러한 X-선 자기 원형 이색성 현상의 원리 및 실험 방법 등을 설명하겠다. 또한 몇 가지 X-선 자기 원형 이색성을 이용한 최근 몇 가지 연구도 소개하려 한다.

• 한국자기학회지
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• 제19권4호
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• pp.142-146
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• 2009

이온빔 증착법으로 제작한 코닝유리(Corning glass)/Ta(5 nm)/(Permalloy, Conetic)/Ta(5 nm) 박막에 대한 연자성의 특성에 대해 연구하였다. 퍼멀로이(Permalloy; NiFe)층과 코네틱(Conetic; NiFeCuMo)층을 증착하여 인가 자기장 방향에 용이축과 곤란축의 자기저항곡선으로부터 얻은 보자력과 포화자기장에 대해 각각 비교하였다. 두께가 10${\sim}$15 nm인 코네틱 박막의 표면저항값은 퍼멀로이 박막보다 2배 정도 높았으나 보자력과 포화자기장은 1/3배 정도 낮았으며, 자화율은 2${\sim}$3배 정도 높은 초연자성의 특성을 가졌다. 퍼멀로이 박막보다 연자성의 특성이 높은 코네틱 박막을 이용한 스핀밸브나 터널접합의 소자를 개발할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• Journal of Magnetics
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• 제12권3호
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• pp.118-123
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• 2007

We have studied the effect of Au-Cu back layer system ${\sim}10{\AA}$ thick on the properties of a spin valve. The back layers were Cu, Au, co-sputtered $Cu_xAu_{1-x}$, laminated $[Au/Cu]_n$. and bi-layer [Au/Cu]. When Au was added to the Cu, the resistance of the spin valve abruptly increased most likely due to impurity scattering. The GMR values were not increased significantly for all the structures. In the case of co-sputtered $Cu_xAu_{1-x}$, the changes in the resistance, ${\Delta}R$, was increased at a composition of ${\sim}Au_{0.5}Cu_{0.5}$. This increase in ${\Delta}R$ is due to increase in the resistance and not from the enhanced spin-dependent scattering. The structural analyses showed that the orthorhombic $Au_{0.5}Cu_{0.5}$ was formed in the back layer instead of the face-centered tetragonal $Au_{0.5}Cu_{0.5}$ as we expected. Thermal annealing over $400^{\circ}C$ may be required to have face-centered tetragonal in the $10{\AA}$ thick ultra-thin film. In the case of a laminated or bi-layered back layer, the properties of the spin valve were improved, which may be attributed to the increase in the mean free path of conduction electrons.

• Tribology and Lubricants
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• 제22권2호
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• pp.59-65
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• 2006

In hard disk drives as the head to disk spacing continues to decrease to facilitate recording densities, slider disk interactions have become much more severe due to direct contact of head and disk surfaces in both start/stop and flying cases. The slider disk interaction in CSS (contact-start-stop) mode is an important source of particle generation and tribocharge build-up. The tribocharge build-up in the slider disk interface can cause ESD (electrostatic discharge) damage. In turn, ESD can cause severe melting damage to MR or GMR heads. The spindle speed of typical hard disk drives has increased in recent years from 5400 rpm to 15000 rpm and even higher speeds are anticipated in the near future. And the increasing disk velocity leads to increasing disk acceleration and this might affect the tribocharging phenomena of the slider/disk interface. We investigated the tribocurrent/voltage build-up generated in HDD, operating at increasing disk accelerations. In addition, we examined the effects with relative humidity conditions and rest time. We found that the tribocurrent/voltage was generated during pico-slider/disk interaction and its level was about $3\sim16pA$ and $0.1\sim0.3V$, respectively. Tribocurrent/voltage build-up was reduced with increasing disk acceleration. Higher humidity conditions $(75\sim80%)$ produced lower levels tribovoltage/current. Therefore, a higher tribocharge is expected at a lower disk acceleration and lower relative humidity condition. Rest time affected the charge build-up at the slider-disk interface. The degree of tribocharge build-up increased with increasing rest time.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.294-298
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• 2021

최근 많은 전자 기기들이 무선센서 네트워크 기술들을 접목하면서, 다양한 종류의 센서들이 무선센서 네트워크로 연결하여 사용할 수 있게 되었다. 하지만, 이런 무선센서 네트워크 장비들은 다양한 종류의 네트워크 기술들을 사용하는 데, 각각의 네크워크 기술에 따라 장단점이 존재한다. 따라서 이런 장단점을 잘 고려하여 적용하려는 분야와 목적에 부합할 수 있도록 최적으로 잘 선택하여야 한다. 특히 자기장 관련 센서는 다른 센서들과 달리 복잡한 센서 데이터를 처리함에 있어서, 자기장 센서만의 독특한 특징과 성질이 존재하기 때문에, 개발 초기에 잘 이해한 후에 설계를 하여야 한다. 본 논문에서는 자기장 필드에 발생하는 자기장 센서 데이터의 비선형 데이터를 처리할 수 있는 저가이면서 소형의 웨어 러블 장비를 제안하였다. 또한 무선 센서 네트워크 기술들을 선택하는 방법에 대해서 논의를 하고, 실제 자기장 센서 장치들이 네트워크로 구성하는 방법을 소개하였다. 결론적으로 개발된 웨어러블 자기장 센서장치가 구성하는 무선 센서 토포러지를 제시하고, 이 무선센서 네트워크 망에서 실제 데이터 전송의 성능 및 효능을 보였다.

• 한국자기학회지
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• 제7권5호
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• pp.265-273
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• 1997

연자성 자유자성층과 피속박자성층을 각각 2중층 Ni$_{81}$fe$_{19}$/ $Co_{90}$ Fe$_{10}$와 $Co_{90}$ Fe$_{10}$로 하고, 반강자성 속박층을 NiO로 하는 NiFe/CoFe/Cu/CuFe/NiO 구조를 갖는 spin-valve 박막을 sputtering 방법으로 유리기판위에 제작하고, 자기저항비(MR), 자기장감응도(field sensitivity), 반강자성층과 피속박자성층사이의 교환결합 자기장(exchange coupling field), 자유자성층과 피속박자성층사이의 층간결합자기장(interlayer coupling field) 등의 비자성 사이층 Cu 두께, 자유자성층두께, 피속박자성층 두께 및 반강자성층 두께 의존성을 조사하였다. 2중층 자유자성층에 연자성 NiFe가 20 .angs. 이상 포함됨으로써 10 Oe의 보자력을 가져 연자성특성을 향상시키는 것을 확인할 수 있었다. Cu의 두께가 30 .angs. 일 때 극대 MR비를 가졌으며 두께증가에 따라 감소하는 경향을 보였다. 피속박자성층 CoFe의 두께가 35 .angs. 일 때 그대 MR비 6.3%를 나타내며 두께증가에 따라 감소하며 교환결합자기장도 CoFe 두께가 증가함에 따라 감소하였다. NiO 두께가 800 .angs. 일 때 극대 MR비를 보이며 교환결합자기장은 두께증가에 따라 50 Oe 정도로 포화되어 NiO가 반강자성 특성을 유지하기 위해서는 일정한 두께이상이 되어야 함을 알 수 있었다. 열처리온도 200 .deg. C 까지는 MR비 5.3%를 유지하다 이보다 높하지면 점점 감소하여 300 .deg. C에서도 약 3% 정도를 유지하여 열적 안정성이 향상되었다. 따라서 CoFe 합금을 사용하여 NiFe(40 .angs. )/CoFe(50 .angs. )/Cu(30 .angs. )/CoFe(35 .angs. )/NiO(800 .angs. ) 구조를 갖는 spin-valve 박막은 극대 MR비 6.3%, 유효자기장감응도 약 0.5(%/Oe)를 보여 spin-valve head 재료로 적합함을 알 수 있었다.다.다.다.

• 한국자기학회지
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• 제20권4호
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• pp.129-133
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• 2010

초연자성을 띠는 코네틱(Conetic; NiFeCuMo) 박막을 상호 중간층으로 강자성체인 CoFe 또는 NiFe 박막 사이에 삽입한 코닝 유리(Corning glass)/Ta(5 nm)/[CoFe or NiFe(5 nm-t/2)]/NiFeCuMo(t = 0, 4, 6, 8, 10 nm)/[CoFe or NiFe(5 nm-t/2)]/Ta(5 nm) 3층 박막구조에 대한 자기적 특성을 조사하였다. CoFe와 NiFe 박막의 자기적 특성은 박막의 두께에 따라 크게 결정되므로 자화 곤란축과 자화 용이축으로 측정된 이방성 자기저항 곡선으로부터 얻은 보자력과 자화율을 각각 비교하였다. 특히 3층 박막구조에서 NiFe 박막 사이에 자유층으로 NiFeCuMo 박막을 삽입하면 높은 자기저항비를 유지하면서 향상된 자장감응도를 유지하는 고감도 바이오센서용 거대자기저항-스핀밸브(giant magnetoresistive-spin valves; GMR-SV) 및 자기터널접합(magnetic tunnel junction; MTJ) 소자로 활용할 수 있다.

• 한국자기학회지
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• 제11권4호
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• pp.141-145
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• 2001

Mn-Ir-Pt/Ni-Fe 교환이방성 이층박막은 계면에서 높은 교환결합자계(exchange bias field; $H_{ex}$)를 가질 뿐만 아니라 뛰어난 열적안정성과 Mn-Ir에 비하여 좋은 내식성을 나타내므로 스핀밸브형 다층막 소자의 고정층의 재료로 적합하다고 생각되어진다. 열적안정성에 관한 평가인 blocking 온도( $T_{b}$)는 Mn-Ir이 240 $^{\circ}C$로 Mn-Ir-Pt가 250 $^{\circ}C$로 Mn-Ir에 비하여 Mn-Ir-Pt의 $T_{b}$가 높은 것으로 평가되었으며, 내식성에 관한 평가인 부식전류밀도는 Mn-Ir-Pt 10배 정도의 낮은 값을 가지므로 내식성 또한 Mn-Ir에 비해 우수한 것으로 평가된다. Mn-Ir에 Pt를 약 1.9 at%정도 첨가하였을 때 $H_{ex}$가 가장 큰 값을 나타내었다. 본 연구에서 Ni-Fe/M $n_{78.3}$I $r_{19.8}$P $t_{1.9}$의 고정층을 사용한 스핀밸브 다층막의 자기적, 구조적 특성을 연구한 결과 약 5 %의 자기저항비를 얻을 수 있었다.다.다.다.다.다.다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제21권2호
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• pp.67-74
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• 2001

본 시험은 봄철 속정건조에 의한 건조효과와 건초품질을 구명하여 양질의 건초를 조제코자, 알팔파(Vernal)과 연맥(Swan)을 공시하여 건조방법(건조제, conditioning, 대구조)을 달리하여 1997년 봄 수원 축산기술연구소에서 수행되었다. 수확시기는 6월 3일로 얄팔파는 개화초기, 연액은 춤수기였으며, 화학제인 건조제는 $KCO_2$ 2%를 수확직선 처리 하였고, 물리적인 conditioning은 모델 GMR 2800 trail-type mower conditioner를 사용하였다. 포장건조후 각형 곤포를 조제하였으며, 건조의 외관평가와 사료가치는 2개월간 보관저장후 분석.평가하였고, 시기별 식물체의 수분 함량은 포장상태에서 양파망을 이용 조사하였다. 건조방법별 건조속도는 conditioning구에서 우수 하였고, 전반적으로 건조제 처리효과는 낮았다. conditioning 처리시 건초조제 가능일수는 3일 정도로 건조제 처리구나 대조구에 비해 1일 이상 포장 건조기간 단축효과가 있었다. 건초의 건물손실은 알팔파와 연맥 모두 conditioning구에서 적었으며. 달관평가에서도 conditioning구에서 가장 우수하였다. 건초의 화학성분 평가에서 사료가치는 수확당시에 비해 크게 낮았는데, 이는 건조기간중 강우(7.8mm)와 저장기간중 가용성 당류의 손실에 의한 것으로 추정되며 대조구에 비해 conditioning구에서 ADF와 NDF 함량이 다소 낮고 건물소화율은 약간 높은 경향을 보였다. 이상의 결과로서 알팔파와 본 연맥의 건초조제 시 포장 건조기간 단축과 품질향상을 위해서는 mower condition$\varepsilon$r 사용이 가장 바람직하였으며, 건조제 처리효과는 없었고, 전반적으로 알팔파 건초의 품질이 본 연맥에 비해 우수하였다.

• 한국자기학회지
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• 제17권1호
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• pp.22-25
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• 2007

본 연구에서는 하지층으로 Mo을 사용한 스핀밸브구조에서 반강자성체 IrMn의 두께 변화에 따른 자기적 특성을 연구하였다. 사용된 스핀밸브는 Si기판/$SiO_2/Mo(17\;{\AA})NiFe(21\;{\AA})/CoFe(28\;{\AA})/Cu(22\;{\AA})/CoFe(18\;{\AA})/IrMn(t\;{\AA})/Ta(25\;{\AA})$ 구조이다. Mo 박막의 비저항은 $600^{\circ}C$에서 $650^{\circ}C$ 열처리 후 급격히 증가하였다. 반강자성체인 IrMn의 두께 변화(130 ${\AA}$까지)에 따른 자기저항비와 교환결합력을 측정하였다. IrMn의 두께가 65 ${\AA}$ 일때 자기저항비와 교환결합력은 9.65%와 337.5 Oe로 최고값을 나타냈다. 그러나 두께를 더욱 증가시킨 97.5 ${\AA}$ 일때 자기저항비와 교환결합력은 8.2%와 285 Oe로 감소하였으며, IrMn의 두께가 130 ${\AA}$ 일때 자기저항비와 교환결합력은 더욱 감소한 7.65%와 257.5 Oe이었다.