• 제목/요약/키워드: GMR

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스핀밸브를 이용한 선형 GMR 아이솔레이터의 모델링 (Modeling of a linear GMR Isolator Utilizing Spin Valves)

  • 박승영;조순철
    • 한국자기학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.232-235
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    • 2004
  • 아날로그 형태의 신호를 전송하기에 적합한 특성을 보이는 선형 GMR(giant magnetoresistance) 아이솔레이터를 모델링하여 입력전류에 따른 출력전압과 전류를 조사하였다. GMR 아이솔레이터를 자기적 부분과 전기적 부분으로 나누고 선택된 스핀밸브 소자의 MR(magnetoresistance) 결과를 대입하여 출력전압을 구할 수 있는 순서도를 설정하였다. 자기적 모델링으로는 평판 코일의 3차원 모델을 FEM방법으로 해석하여 입력전류에 의해 생성되는 자장의 세기를 구하였으며, 여기에서 자기코어층이 있는 경우 50% 이상 더 커지는 결과를 얻었다. 그리고 아이솔레이터의 출력전압파형을 계산한 결과 입력 코일 전류에 따른 궤환 코일 전류가 $I_{out}$ = $I_{in}$ -5 mA의 선형함수와 비교시 평균 $\pm$0.25 mA 이내의 차이로 근사한 값으로 계산되었다. 또한 입력되는 코일 전류가 구형파일 때, 출력전압의 반응시간과 파형을 계산하였으며, 이때 최저전압에서 최대 전압까지 상승 및 하강하는 시간은 연산증폭 기의 slew rate가 0.3 V/${\mu}\textrm{s}$ 일 때, 최저전압에서 최대 전압까지 상승 및 하강하는 시간은 6 ${\mu}\textrm{s}$였다.

미크론 자성비드 검출용 바이오센서에 대한 고감도 GMR-SV 소자의 제작과 특성 연구 (Fabrication and Characteristics of a Highly Sensitive GMR-SV Biosensor for Detecting of Micron Magnetic Beads)

  • 최종구;이상석;박영석
    • 한국자기학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.173-177
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    • 2012
  • 미크론 자성비드 검출용 바이오센서에 활용하는 GMR-SV 박막을 이온빔 스퍼터링 증착법으로 glass/Ta(5.8 nm)/NiFe(5 nm)/Cu(t nm)/NiFe(3 nm)/FeMn(12 nm)/Ta(5.8 nm)의 구조를 갖도록 증착하였다. 비자성체 Cu의 두께가 3.0 nm에서 2.2 nm까지 얇아질수록 교환결합력은 증가하였고 자기저항비는 다소 감소하였다. 비자성체의 두께가 얇으면 반강자성체의 층간 교환작용이 강자성체의 고정층뿐만 아니라 자유층의 스핀배열에도 영향을 주고 있음을 확인할 수 있었다. 또한 리소그래피 공정 과정을 거쳐 GMR-SV 소자를 제작하여 미크론 자기비드를 검출하였다. 여기서 자기비드를 떨어뜨리기 전과 후의 자기저항비, 교환결합력, 보자력은 각각 0.9%, 3Oe, 2 Oe의 값을 나타내었다. 이러한 결과로 나노 단위의 바이오센서에 활용할 수 있는 가능성을 보여주었다.

Detection Property of Red Blood Cell-Magnetic Beads Using Micro Coil-Channel and GMR-SV Device

  • Park, Ji-Soo;Kim, Nu-Ri;Jung, Hyun-Jun;Khajidmaa, Purevdorj;Bolormaa, Munkhbat;Lee, Sang-Suk
    • 한국자기학회:학술대회 개요집
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    • 한국자기학회 2015년도 임시총회 및 하계학술연구발표회
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    • pp.161-163
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    • 2015
  • The micro device, coil, and channel for the biosensor integrated with the GMR-SV device based on the antiferromagnetic IrMn layer was fabricated by the light lithography process. When RBCs coupled with several magnetic beads with a diameter of $1{\mu}m$ passed on the micro channel, the movement of RBC + ${\mu}Beads$ is controlled by the electrical AC input signal. The RBC + ${\mu}Beads$ having a micro-magnetic field captured above the GMR-SV device is changed as the output signals for detection status. From these results, the GMR-SV device having the width magnitude of a few micron size can be applied as the biosensor for the analysis of a new magnetic property as the membrane's deformation of RBC coupled to magnetic beads.

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Magnetic and Electrical Properties of the Spin Valve Structures with Amorphous CoNbZr

  • Cho, Hae-Seok
    • Journal of Magnetics
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    • 제2권3호
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    • pp.96-100
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    • 1997
  • A spin valve structure of NiO(40 nm)/Co(2 nm)/Cu(2.6 nm)/Co(x nm)/Ta(5 nm) has been investigated for the application of magnetic random access memory (MRAM). The spin valve structure exhibited very large difference in the coercivities between pinned and free layers, a relatively high GMR ratio, and a low free layer coercivity. The spin valves were prepared by sputtering and were characterized by dc 4-point probe, and VSM. The spin valves with combined free layer exhibited a maximun GMR ratio of 10.4% with a free layer coercivity of about 82 Oe. The spin valves with a single 10 nm thick a-CoNbZr free layer exhibited a GMR ratio of about 4.3% with a free layer coercivity of about 12 Oe. The GMR ratio of the spin valves increased by addition of Co between Cu and a-CoNbZr. It has been confirmed that the coercivity of free layer can be decreased by increasing the thickness of a-CoNbZr. It has been confirmed that the coercivity of free layer can be decreased by increasing the thickness of a-CoNbZr layer without losing the GMR ratio substantially, which was mainly due to high resistivity of the amorphous "layers".

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NOL 삽입에 따른 NiO/Co/Cu/Co 스핀밸브 박막의 annealing effect (Annealing effect in NiO/Co/Cu/Co spin valve with NOL)

  • 최상대;주호완;이경민;이기암
    • 한국자기학회:학술대회 개요집
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    • 한국자기학회 2002년도 동계연구발표회 논문개요집
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    • pp.162-163
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    • 2002
  • 거대자기저항(GMR) 분야에서 높은 GMR 값을 보유하는 것은 주요 관심사이다. Egelhoff와 연구자들은 산소를 이용하여 스핀밸브 박막의 표면을 산화시켜 유도 전자들의 Specular 산란 효과를 보고하였으며, 강자성층과 산화층 사이의 계면에서 specular 반사가 이루어져 GMR의 향상을 가져온 것으로 보고 있다[1,2]. 또한 annealing에 따른 자기적 특성의 향상과에 관한 논문도 보고되어진 바 있다[4]. (중략)

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마찰력 측정을 통한 GMR 헤드 제작용 초정밀 연마판의 특성화 (Characterization of ultra Precision Grinding Plate for GMR Head Manufacturing by Measuring Frictional Force)

  • 노병국;김기대
    • 한국정밀공학회지
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    • 제20권7호
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    • pp.78-83
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    • 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.

미크론 자성비드 검출용 바이오센서에 대한 고감도 GMR-SV 소자의 제작과 특성 연구 (Fabrication and Characteristics of a Highly Sensitive GMR-SV Biosensor for Detecting of Micron Magnetic Beads)

  • 최종구;박광준;이주형;이상석;이장로
    • 한국자기학회:학술대회 개요집
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    • 한국자기학회 2012년도 자성 및 자성재료 국제학술대회
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    • pp.146-148
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    • 2012
  • 미크론 자성비드 검출용 바이오센서에 활용하는 GMR-SV 박막을 이온빔 스퍼터링 증착법으로 glass/Ta(5.8 nm)/NiFe(5 nm)/Cu(t nm)/NiFe(3 nm)/FeMn(12 nm)/Ta(5.8 nm)의 구조를 갖도록 증착하였다. 비자성체 Cu의 두께가 3.0 nm에서 2.2 nm까지 얇아질수록 교환결합력은 증가하였으며 자기저항비는 다소 낮았다. 비자성체의 두께가 얇으면 반강자성체의 층간 교환작용이 강자성체의 고정층 뿐만 아니라 자유층의 스핀배열에도 영향을 주고 있음을 확인할 수 있었다. 또한 리소그래피 공정 과정을 거쳐 GMR-SV 소자를 제작하여 미트론 자기비드를 검출하였다. 여기서 자기비드를 떨어뜨리기 전과 후의 자기저항비, 교환결합력, 보자력은 각각 0.9%, 3 Oe, 2 Oe의 값을 나타내었다. 이것으로 미크론단위의 바이오센서로서 활용할 수 있는 가능성을 보여주었다.

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Effect of Highly Oriented Layer on GMR and Magnetic Properties of NiFe/Cu Thin Film Prepared by Magnetron Sputtering

  • Yoo, Yong-Goo;Yu, Seong-Cho;Min, Seong-Gi;Kim, Kyeong-Sup;Jang, Pyung-Woo
    • Journal of Magnetics
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    • 제6권4호
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    • pp.129-131
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    • 2001
  • In order to investigate the effect of the interface on GMR, [NiFe(25 ${\AA}$)/Cu(24${\AA}$)]$_2$/Si thin film was epitaxially grown on HF-treated Si (001) substrate using a DC magnetron sputtering method. Typical GMR effects could be observed in epitaxial film with a weak antiferromagnetic exchange coupling while non epitaxial film showed unsaturated and broad MR curves probably due to inter-diffusion between NiFe and Cu layers. Ferromagnetic resonance (FMR) experiment showed two distinct absorption peaks in all films. Each peak was revealed to come from each NiFe layer with different magnetic property. In FMR measurement very clear interface in epitaxial films could be confirmed by a lower value of line width (ΔH) and higher M$\sub$s/ of epitaxial film than those of non epitaxial films, respectively.

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Rotation Effect of In-plane FM layer on IrMn Based GMR-SV Film

  • Khajidmaa, Purevdorj;Choi, Jong-Gu;Lee, Sang-Suk
    • Journal of Magnetics
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    • 제22권1호
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    • pp.7-13
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    • 2017
  • The magnetoresistance (MR) properties of antiferromagnetic (AFM) IrMn based giant magnetoresistance-spin valve (GMR-SV) was investigated in view point of the artificial rotation effect of ferromagnetic (FM) layer in the plane induced by an applied field during the post annealing temperature. The MR curves measured with an azimuthal angle region of ${\phi}=0^{\circ}-360^{\circ}$ are depended on the annealing temperature and the magnetization easy axis of two free NiFe layers and two pinned NiFe layers in dual-type GMR-SV film. Especially, the annealing temperature and sample rotation angle(${\theta}$ ) maintained to the magnetic sensitivity (MS) of 1.4 %/Oe with an isotropic region angle of $110^{\circ}$ are $100^{\circ}C$ and $90^{\circ}$, respectively.

The Role of Superparamagnetic Particle Size Distribution and Ferromagnetic Phase on GMR in Granular Cu-Co Alloys

  • Kumiski, M;Waniewska, A.Slawska;Lachowicz, H.K
    • Journal of Magnetics
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    • 제4권3호
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    • pp.80-83
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    • 1999
  • Relations between giant magnetoresistance (GMR) characteristic, magnetic properties and structure were investigated in Cu90Co10 alloy obtained by melt spinning in which GMR was enhanced by appropriate annealing. The structure of the annealed sample is not homogeneous (though the sizes distribution of the majority of Co-particles is not very wide but much larger particles are also present). On the other hand, the GMR characteristics differs from that expected theoretically for identical superparamagnetic particles. It is shown that ther main sources of the observed non-quadratic magnetoresistance dependence on magnetization are differentialted surface to volume ratio of superparamagnetic particles and the ferromagnetic phase contribution to the total magnetization which was calculated applying the new method.

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