• 한국재료학회지
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• 제18권2호
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• pp.103-106
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• 2008

The magneto-transport properties of an individual single crystalline Bi nanowire grown by a spontaneous growth method are reported. A four-terminal device based on an individual 400-nm-diameter nanowire was successfully fabricated using a plasma etching technique that removed an oxide layer that had formed on the surface of the nanowire. Large transverse ordinary magnetoresistance (1401%) and negative longitudinal ordinary magnetoresistance (-38%) were measured at 2 K. It was observed that the period of Shubnikov-de Haas oscillations in transverse geometry was $0.074^{T-1}$, $0.16^{T-1}$ and $0.77^{T-1}$, which is in good agreement with those of bulk Bi. However, it was found that the period of SdH oscillation in longitudinal geometry is $0.24^{T-1}$, which is larger than the value of $0.16^{T-1}$ reported for bulk Bi. The deviation is attributable to the spatial confinement arising from scattering at the nanowire surface boundary.

• 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.

• 한국자기학회지
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• 제25권4호
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• pp.117-122
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• 2015

고감도 바이오센서용 거대자기저항-스핀밸브(Giant magnetoresistance-spin valve; GMR-SV) 박막소자의 미세패턴 공정으로 인한 교환결합력과 보자력 약화 문제를 해결하고자 전자사이크로트론 공명(Electron Cyclotron Resonance) Ar-이온 밀링을 이용하여 GMR-SV 박막에 지름 $35{\mu}m$인 원형 모양의 홀(Hole)을 패턴닝 하였다. GMR-SV를 4-단자법으로 측정한 자기저항 곡선으로부터 홀 개수가 많아질수록 자기저항비와 자장감응도는 홀이 없을 때 측정된 초기값과 같은 값을 유지하였고, 교환결합세기와 보자력은 120 Oe에서 190 Oe, 10 Oe에서 41 Oe로 크게 향상되었다. 이러한 현상은 GMR-SV 박막내의 자화용이축과 같은 방향을 띄고 센싱 전류의 방향과 수직인 공간에 위치하는 용이 자구영역(Easy magnetic domain; EMD)의 역할에 기인하는 결과를 보여주었다. GMR-SV 바이오 소자 제작시 폭을 넓게 하고 소자내부에 홀의 개수를 증가시켜 발생하는 EMD 효과가 자기저항특성을 향상시킬 수 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제20권6호
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• pp.207-211
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• 2010

우리는 증기전달법(vapor transport method)으로 성장된 $Cr_5S_6$ 단결정의 자기저항 효과를 연구하였다. 상온에서의 X-선 회절 (X-ray diffraction) 연구는 삼방구조(trigonal structure)를 가지는 단결정의 상 형성을 보여주었다. 5 K~400 K 온도영역에서 온도의 함수로 자기장(0.1 T, 5 T)을 걸어주면서 자화를 측정하였다. 자화의 온도의존성 결과로부터 $Cr_5S_6$의 두 가지 상태변화를 확인 할 수 있었다. 첫 번째는 150 K 근처에서 반강자성에서 준강자성으로의 전이가 일어나고, 두 번째는 준강자성에서 상자성으로의 전이가 300 K 근처에서 일어난다. 0 T와 5 T의 자기장에서 측정한 온도에 따른 저항의 변화는 150 K 근처에서 반강자성-준강자성 전이를 보여주면서 금속성을 보여주었다. 자기장의 변화에 따른 자화의 변화를 고정된 온도(100 K, 150 K, 200 K, 그리고 300 K)에서 측정하였다. 200 K과 300 K에서는 M-H 이력 현상을 잘 보여주는 반면에, 100 K과 150 K에서는 이력 현상을 보여주지 않았다. 150 K, 즉 반강자성 전이온도에서 $Cr_5S_6$는 5 T의 자기장 하에서 약 -2%의 음의 자기저항(magnetoresistance)이 관찰되었다.

• 한국진공학회지
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• 제5권3호
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• pp.258-262
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• 1996

d.c.magnetron sputtering 방법으로 제작된 Fe/[NiFe/Cu] 다층박막을 Fe 기저층의 두께, 적층횟수 및 열처리 온도 변화에 따라 자기저항비가 계면 거칠기 및 우선 배향에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. Fe 기저층의 두께가 증가함에 따라 (200) 우선 배향의 세기라 증가하였으며, 자기저항비는 Fe70$\AA$의 두께어서 최대값 4.7%를 보이며 이때 자장감응도도 최대를 나타낸다. Fe 기저층의 두께를 70$\AA$ 으로 고정시키고 적층횟수를 변화시켰을 때 40층에서 최대값 5.3%를 보였다. 열처리 온도에 따른 자기저항비는 $300^{\circ}C$이하에서는 커다란 변화가 없으며, $300^{\circ}C$이상에서는 크게 감소하였는데, 이는 Cu의 확산에 의한 상자성 혼합층의 증가와 반강자성석으로 결함된 자성층간의 배열의 변화가 그 원인이다.

• 한국자기학회지
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• 제12권3호
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• pp.103-108
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• 2002

나노옥사이드(nato-oxide layer, NOL) 층이 고정층에 첨가된 스펙큘라 스핀밸브(specular spin valve)와 NOL이 없는 기본 스핀 밸브를 UHV 스퍼터 시스템에서 FeMn 반강자성층을 사용하여 탑 및 바텀 형 스핀밸브를 제조하였으며, 제조한 시료의 열처리 온도에 따른 자기저항 특성 및 교환바이어스 특성을 비교 분석하였다. 탑 형 스핀밸브에서는 NOL이 있는 경우 25$0^{\circ}C$ 열처리에서 9.2%의 자기저항비를 얻을 수 있었으며, 바텀 형 스핀밸브에서는 25$0^{\circ}C$ 열처리에서 10.1%의 자기저항비를 얻을 수 있었다. 따라서 바텀 형 스핀밸브가 탑 형 스핀밸브보다 고정층에 첨가된 NOL의 스펙큘라 반사 효과가 높아 자기저항비가 증가함을 확인하였다. 또한 바텀 형 스핀밸브에서 25$0^{\circ}C$ 이상의 열처리시 NOL이 있는 경우가 NOL이 없는 경우보다 28 % 이상의 교환바이어스 증가를 보였다. 이와 같은 원인은 NOL이 첨가된 고정층의 자기모멘트의 감소와 X-선 회절 분석 결과로부터 NOL의 첨가에 따른 강화된 (111) FeMn집합조직 때문이라고 판단된다.

• 한국자기학회지
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• 제24권4호
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• pp.101-106
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• 2014

Dc 마그네트론 스퍼터링법으로 자기저항비 5.0 %와 자장감응도 1.5 %/Oe를 갖는 glass/Ta(5.8 nm)/NiFe(5 nm)/Cu(2.3 nm)/NiFe(3 nm)/IrMn(12 nm)/Ta(5.8 nm) 다층구조 GMR-SV 박막을 증착하였다. 광 리소그래피 공정으로 적혈구 직경 크기인 $7{\mu}m{\sim}8{\mu}m$ 이내의 선폭인 GMR-SV 소자를 제작하였다. 직경 $1{\mu}m$ 크기인 여러 개의 자성비드가 결합된 적혈구를 자기저항비 1.06 % 자장감응도 0.3 %/Oe를 갖는 GMR-SV 소자에 떨어뜨려 -0.6 Oe 부근에서 약 $0.4{\Omega}$과 약 0.15 %의 변화를 관찰하였다. 본 연구로부터 미크론 크기의 선폭을 갖는 GMR-SV 소자가 자성비드를 결합한 적혈구내 헤모글로빈의 새로운 자성 특성을 분석하는 바이오센서로 활용할 수 있음을 보여주었다.

• 한국자기학회지
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• 제10권5호
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• pp.196-202
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• 2000

FeMn에 의해 교환 바이어스된 Synthetic antiferromagnet(CoFe/Ru/CoFe)을 가진 Top Ta/NiFe/CoFe/Cu/CoFe/Ru/CoFe/FeMm/Ta 스핀밸브 구조를 마그네트론 스퍼터링 법으로 제조하여 유효 교환이방성 및 자기저항 특성을 조사하였다. FeMn 반강자성층의 두께가 100$\AA$정도일 때 자기저항비와 유효 교환바이어스 자장이 최대값을 나타내었으며, 100 $\AA$ 이상 두께 증가시 FeMn층을 통한 션팅 전류에 의한 자기저항 효율의 저하로 자기저항이 점점 감소하였다. 자유층의 두께가 40 $\AA$일 때 7.5% 이상의 최대 자기저항비가 얻어졌으며, 자유층의 두께 감소에 따라 자기저항비는 감소하였다. Synthetic antiferrormagnet 구조에서 Cu층에 인접한 CoFe(Pl)층의 두께를 증가시키고 FeMn층에 인접한 CoFe(P2)층의 두께를 감소시켜 그 두께 차이가 증가할수록 자기저항비는 증가하였고 반면 유효 교환 바이어스 자장은 감소하였다. 자기저항특성의 증가는 Pl층 두께 증가로 인한 스핀의존산란 효율의 증가로 이해되었으며, 유효 교환 바이어스 자장의 감소는 최소에너지 모델의 이론적 계산을 통해 감소경향을 검증할 수 있었다.

• Journal of Magnetics
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• 제11권2호
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• pp.66-69
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• 2006

Local magnetization reversal in the exchange-biased NiFe/FeMn and $[Pd/Co]_5/FeMn$ multilayers with in-plane and out-of-plane magnetic anisotropy was achieved by using laser annealing. The local annealed NiFe/FeMn film under the opposite magnetic field shows a magnetoresistance (MR) curve having two symmetric peaks at the positive and negative exchange biasing field (${\pm}H_{ex}$). The intensity of the nucleated MR peak rises as the exposed area extends during the laser annealing process, and the peak disappears under the reverse magnetic field. In the case of [Pd/Co]/FeMn films, the local magnetization reversal increased gradually as the laser power increases. The locally reversed magnetization was restored under the opposite magnetic field.

• 한국자기학회지
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• 제13권3호
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• pp.103-108
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• 2003

미시자기모델과 Stoner-Wohlfarth 모델을 이용하여 미크론 크기로 패터닝(patterning) 된 퍼멀로이 박막의 자기소거장 효과를 분석하였다. 또한 20 $\mu\textrm{m}$$\times$(40 $\mu\textrm{m}$~200 $\mu\textrm{m}$) 크기의 퍼멀로이 박막 시료를 DC 마그네트론 스퍼터링과 광 리소그라피(photo littlography)로 제작하였고, 제작된 시료의 자기저항 특성과 전산시늉에 의한 결과를 비교하였다. 미시자기모델에 의한 결과가 Stoner-Wohlfarth모델에 의한 결과보다 측정 데이터에 더 잘 일치하였다. 전산시늉 결과 미크론 크기로 패터닝 된 자기박막 시료의 경우 Stoner-Wohlfarth 모델에서의 자기소거장 근사식이 수정되어야함을 제안하였다.