합성형 반강자성체(synthetic antiferromagnet)인 CoFe/Ru/CoFe/FeMn을 사용하고 자유층으로 NiFe/CoFe 이중 층을 사용한 탑 스핀밸브 구조를 직류 마그네트론 방식으로 제조하여, 구속층의 두께변화에 따른 자기적 특성과 층간교환자계(interlayer coupling field)의 변화를 조사하였다. Si/Ta(50 )/NiFe(34 )CoFe(16 )/Cu (26 )/CoFe(Pl )/Ru(7 )/CoFe(P2 )/FeMn(100 )/Ta(50 ) 합성형 탑 스핀 밸브 시료에서 고정층의 두께 변화에 따른 자기저항 특성을 조사한 결과 자기저항비가 Pl-P2가 +25 에서 -25 으로 변화시 자기저항비는 완만하게 감소하나, Pl-P2가 영 근처에서는 자화방향의 큰 이탈(canting)에 의하여 자기저항비가 급격히 감소함을 알 수 있다. 합성형 탑 스핀 밸브의 고정층의 두께에 따른 층간교환자계의 변화에 관한 모델을 제시하였으며, 이 모델과 실험에서 구한 결과가 일치함을 확인 할 수 있었다. 단지 Pl-P2근처 영역에서는스핀 플롭 혹은 스핀의 큰 이탈에 의하여 모델의 결과에서 벗어남을 확인하였다.
Controlling magnetic domains in soft underlayer (SUL) of perpendicular magnetic recording (PMR) is an important issue for the application of PMR in HDD. We studied the magnetic domain structures in SUL using the finite element based micromagnetic simulation (FEMM) for the SUL models with different thicknesses. The purpose is to simulate the magnetic domain wall noise when the SUL thickness and saturation magnetization are changed. The simulation results show that a 15 nm SUL forms simpler Neel wall domain wall pattern and 40 nm SUL forms complex Bloch wall. To visualize the effect of these domain walls stray field at a read sensor position, the magnetic stray field of the domain walls at air bearing surface (ABS) which is 50 nm above the SUL was simulated and the results imply that Bloch walls have stronger stray field with more complicated field patterns than Neel walls and this becomes a significant noise source. Therefore, the thickness of the SUL should be controlled to avoid the formation of Bloch walls.
Synthetic antiferromagnet CoFe/Ru/CoFe/FeMn을 사용하고 자유층으로 NiFe/CoFe 이중 층을 사용한 top스핀밸브 구조를 dc magnetron 방식으로 제조하여, 자유층과 구속층의 두께변화에 따른 자기적 특성과 interlayer coupling field티 변화를 조사하였다 Si/Ta(50 $\AA$)/NiFe(x $\AA$)/CoFe(y $\AA$)/Cu(26 $\AA$)/CoFe(30 $\AA$)/Ri(7 $\AA$)/CoFe(15 $\AA$)/FeMn(100 $\AA$)/Ta(50 $\AA$) top synthetic 스핀밸브 시료에서 자유층의 두께 감소에 따른 interlayer coupling field를 조사한 결과 interlayer coupling field가 증가하였으며, 이것은 Neel 모델에 의한 정자기 교환결합에 기인하는 것으로 설명하였다. Top synthetic 스핀 밸브에서 Cu에 인접한 자성층(Pl)과 FeMn에 인접한 자성층(P2) 두께 차이에 따른 interlayer coupling field 의 의존성을 조사한 결과 $t_{P1}$> $t^{P2}$ 일 경우 interlayer coupling field(층간 교환 결합력 세기)는 기존 스핀 밸브에서 적용한 Kools이 제시한 modified Nel 모델에 잘 부합되나, $t_{P1}$$\leq$$t_{P2}$ 인 경우 모델과 부합되지 않음으로 새로운 모델이 필요함을 확인하였다 Cu 두께에 변화에 따른 층간 교환 결합력 세기 의존성을 조사한 결과 Cu 두께를 32 $\AA$으로 증가시 층간 교환결합력 세기는 10 Oe 이하로 감소하였다.감소하였다.다.
고압으로 제조된 $FeCr_2Se_4$의 전기 및 자기적 특성을 연구하기 위해 XRD, SQUID, 중성자회절, 비저항 측정 및 Mossbauer 분광실험을 수행하였다. 비저항 측정결과 온도전반에 걸쳐 반도체적 거동을 보였으며, 온도가 증가함에 따라 저항이 급격하게 감소하는 구간 I(T<20 K)와 온도가 증가함에 따라 저항이 천천히 감소하는 구간 II(T>42 K)으로 2의 구간으로 구분하여 각 각 Mott-VRH(variable range hopping)모델, small polaron 모델을 이용하여 갭 에너지를 계산하였다. 중성자회절실험 분석치를 비교한 결과 110K 이하에서 ferromagnetic 결합이 크게 작용하며, 110 K이상 Neel 온도 이하에서는 격자상수의 급격한 증가론 관찰할 수 있었다. $M\"{o}ssbauer$ 분광실험 결과, 자기 이중극자 상호작용에 대한 전기 사중극자 상호작용의 비 R값이 온도 상승과 더불어 증가하다가 55 K 부근에서 최대치를 형성한 후 Neel 온도로 접근함에 따라 급격히 감소한다.
비화학량론적 치환형 페라이트 Fe$_{}1.429$(Al$_{4-x}$ Ga$_{x}$)$_{0.286}$ Si$_{0.143}$ /O$_4$계의 자기적 상태를 Mossbauer 분광법과 SQUID를 이용해 조사 하였다. 실온에서의 Mossbauer 스펙트럼은 x=0.2 경우 잘 정렬된 두개의 Zeeman 패턴을 보이고 x=0.4 경우 두개의 Zeeman 패턴과 이중선이 중첩되어 나타난다. 이중선의 근원은 치환 및 온도의존성을 고려할때 초상자성 cluster에 의한 것으로 보여지며 Neel's collinear모델과는 현저한 차이를 보이는 희석된 페라이트의 특성을 갖는다. 저온에서의 mossbauer 스팩트럼은 매우 다양한 형태를 보이며 초상자성 cluster의 freezing에 그 원인을 두고 있다. 그 영향으로 온도가 내려감에 따라 다임계적인 자기적 상태를 갖는다. SQUID 측정으로 얻어진 자화값이 50K 이하에서 급격히 감소하였는데 이것은 스핀 freezing과 초상자성 효과를 포함하는 스핀 canting의 효과로 설명되어 진다.
The effects of additional P-doping on the magnetic properties, thermal stability and cation distribution of Co-doped ${\gamma}-{Fe_2} {O_3}$have been investigated by means of magnetic annealing and measurements with vibration sample magnetometer and torque magnetometer. It is found that the P-doping promotes the coercivity and its magnetic-thermal stability, which may be attributed to increase of the cubic magneto-crystalline anisotropy constant, $K_1$ and the activation energy, E, for cation rearrangement, respectively. The cation distribution of P and Co-substituted iron oxide was calculated from the variation of the saturation magnetization with P-doping on the basis of the Neel model. It was found that the most of P ions in the iron oxides occupied the B-site of spinel lattice.
We report a positive exchange bias (HE) in thinmultilayered filmscontaining nano-oxide layer. The positive HE, obtained for our system results from an antiferromagnetic coupling between the ferromagnetic (FM) CoFe and the antiferromagnetic (AFM) CoO layers, which spontaneously form on top of the nano-oxide layer (NOL). The shift in the hysteresis loop along the direction of thecooling field and the change in the sign of exchange bias are evidence of antiferromagnetic interfacial exchange coupling between the CoO and CoFe layers. Our calculation indicates that uncompensated oxygen moments in the NOL results in antiferromagnetic interfacial exchange coupling between the CoO and CoFe layers. One of the interesting features observed with our system is that it displays the positive HE even above the bulk Neel temperature (TN) of CoO. Although the positive HEsystem has a different AFM/FM interfacial spin structure compare to that of the negative HE one, the results of the angular dependence measurements show that the magnetization reversal mechanism can be considered within the framework of the coherent rotation model.
L $i_{0.5}$F $e_{2.5-{\chi}}$Rhx $O_4$($\chi$= 0.25, 0.50, 0.75, 1.00)을 직접합성법으로 제조하고, 시료의 조성비에 따른 자기적 성질과 결정학적 구조를 연구하였다. x선 회절실험분석 결과 시료 모두 공간군 Fd3m에 해당하는 입방 스피넬구조를 가졌고, Rh을 치환함에 따라 Li이온이 팔면체 자리에서 사면체 자리로의 이동이 나타났다. 시료의 격자상수는 Rh을 치환함에 따라 8.3365 $\AA$에서 8.3932 $\AA$으로 증가하였다. Neel 온도 이하에서 외부자기장을 가하지 않은 상태에서의 뫼스바우어 스펙트림과 외부자기장 (6 T)을 인가한 뫼스바우머 스펙트럼을 여러 온도에 대하여 취하여 미시적 자성구조를 측정하였다. 외부자기장하의 뫼스바우어 스펙트럼 분석으로 각 시료의 정확한 면적비를 계산하여 수행한 Debye온도 분석결과 전체 시료에서 사면체와 팔면체 자리가 비슷한 정도의 결합 세기를 가졌음을 알았다. $\chi$=0.75의 경우는 외부자기장하에서 사면체와 팔면체 자리의 초미세 자기장의 부호가 바뀌는 것을 알았고, 이는 Li ion의 자리이동과 일치하는 결과를 보인다 4.2K에서 극저온 하에서 6 T를 인가한 외부자기장의 스펙트럼분석으로 전체 시료의 자기적 스핀구조가 collinear spin 모형을 따름을 알 수 있었다.
The substituted yttrium iron garnet systems $Y_{ 3-x}$/Gd$_{x}$X$0.2_{0.2}$$Fe_{4.8}$$O _{12}$ (x = 0.2, 0.4, 0.6) have been investigated by means of X-ray diffraction, Mossbauer spectroscopy and SQUID. The X-ray diffraction patterns at room temperature confirm the samples to have a single phase of the garnet structure over the whole composition range. The lattice constants of all the samples linearly change with increasing x due to the size of substituted ions in the dodecahedral sites. $Y_{3-x}$$Gd_{x}$ X$Fe_{4.8}$$In_{0.2}$$O_{12}$ system which $Y_{3-x}$ ions are substituted with Gd$^{ 3+}$ ions, the Mossbauer spectrum consists of three Zeeman sextets at room temperature, one due to the $Fe^{3+}$ ions on the octahedral(a-) sites and the others due to the $Fe^{3+}$ ions on the tetrahedral(d-, d'-) sites, respectively. From the hysteresis loop measured by means of SQUID over the whole composition range, the saturation magnetization $M_{s}$ and magnetic moments $\mu_{ B}$ per unit cell have been obtained. The increment of Gd-ion content causes $M_{s}$ and $\mu_{B}$ decrease while the increment of In-ion content does not.
한국초전도학회 1999년도 High Temperature Superconductivity Vol.IX
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pp.206-209
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1999
Magnetic and superconducting properties in a series of intermetallic compounds Y$_{1-x}Tb_xNi_2B_2C$ were investigated by measuring the temperature dependent magnetization, M (T), and resitivity, ${\rho}$ (T). As Tb concentration, x, is increased, the superconducting transition temperature, T$_c$, decreases and eventually disappears in the vicinity of x = 0.5 while Neel temperature, T$_N$, appears abruptly near x = 0.4 and increases linearly. Of particular interest is the collision of superconductivity and antiferromagnetism around x = 0.4. The linear decrease of T$_c$ for dilute Tb concentration seems to follow the Abrikosov-Gor'kov behavior, while the decay of T$_c$ below T$_c$ is expected to originate from the effective magnetic field on the conduction electrons. The Ginzburg-Landau theory was phenomenologically constructed to explain this competition of superconducting order parameter and antiferromagnetic order parameter with the multi-band model.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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