• 제목/요약/키워드: Spin exchange

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Bottom형 IrMn 스핀밸브 박막의 열적안정성과 높은 교환결합력 (Thermal Stability and High Exchange Coupling Field of Bottom Type IrMn-Pinned Spin Valve)

  • 황재연;김미양;이장로
    • 한국자기학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.64-67
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    • 2002
  • 속박층 (pinning layer) IrMn를 사용한 Ta/NiFe/IrMn/CoFe/Cu/CoFe/NiFe/Ta 구조의 스핀밸브 박막 (SV; spin valve)을 산화층이 코팅된 Si(111) 기판에 dc 마그네트론 스퍼터링 방법으로 상온에서 제작하였다. 이 SV에 대하여 교환결합자기장 (H$_{ex}$; exchange coupling field), 자기저항 (MR; magnetoresistance)비 및 보자력 (H$_{c}$ coercivity)의 열처리 순환수와 온도 의존성을 조사하였다. 증착조건과 후열처리 조건을 최적화 함으로써 MR비 3.6%, 피속박층의 H$_{ex}$ 11800 Oe을 얻었다. H$_{ex}$는 열처리 순환횟수가 2 이후에 일정한 값을 유지하여 열적으로 안정성을 갖는 것을 확인하였다. H$_{ex}$는 24$0^{\circ}C$ 까지는 600 Oe를 유지하다가 점점 감소하여 27$0^{\circ}C$에 0이 되었다.

CoO가 삽입된 NiO스핀밸브의 자기저항특성 향상에 관한 연구 (Improvement of Magnetoresistance in NiO Spin-Valves including CoO layer)

  • 곽동호;김종기;이기암;황도근;이상석;;현준원
    • 한국자기학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.112-117
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    • 2000
  • NiO 스핀밸브의 자기저항 특성을 향상시키기 위해 바닥층으로 CoO를 삽입하였다. CoO/NiO 스핀밸브에서 삽입된 CoO의 두께에 따라서 자기저항비는 5.5 %까지 향상되었으며 동시에 교환결합력과 보자력도 증가하였다. XRD 측정결과, CoO 삽입에 따른 NiO의 결정성장에 특별한 변화는 없었음을 확인하였다. NiO 박막의 평균거칠기는 약 3.5 $\AA$이었으나, CoO 박막의 평균거칠기는 약 6.1 $\AA$으로 2배 이상 증가하였다. 따라서 본 실험에서는 CoO 삽입에 의한 계면 거칠기의 증가로 인해 교환결합력과 보자력이 증가했음을 알 수 있다. 한편 보자력의 감소를 위해 NiO/CoO/NiO/CoO/NiO 스핀밸브를 제작하여 보자력을 110 Oe에서 50 Oe로 50 % 감소시킬 수 있었으며, 교환결합력은 70 Oe 이상을 유지하였다.

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The Effects of Deposition Rates on Exchange Coupling and Magnetoresistance in NiO Spin-Valve Films

  • D. G. Hwang;Park, C. M.;Lee, S. S.;Lee, K. A.
    • Journal of Magnetics
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    • 제2권4호
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    • pp.143-146
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    • 1997
  • The effects of deposition rate on exchange coupling field Hex and coercive field Hc in NiO spin-valves are discussed. The Hex and Hc increased with deposition rate of NiO film. The rms roughnesses of the NiO deposited at 6 ${\AA}$/min (NiO-Low) and 30${\AA}$/min (NiO-High) were almost similar, however, the short-range roughness increased with the deposition rate. The Hex, Hc and surface morphologies for the modulated NiO spin-valve films such as NiO-Low\NiO-High\NiO-Low and NiO-High\NiO-Low were investigated.

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비정질 Fe-Co-Re-B(RE=Nd, Sm, Gd, Tb) 합금의 자기적 성질 (A Study on the Magnetic Properties of Amorphous Fe-Co-RE-B (RE=Nd, Sm, Gd, Tb) Alloys)

  • 김경섭;유성초;김창식;김종오
    • 한국자기학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.55-59
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    • 1991
  • 희토류-3d 천이원소인 비정질${[{(Fe_{80}CO_{20})}_{0.98}RE_{0.02}]}_{80}B_{20}(RE=Nd,\;Sm,\;Gd,\;Tb)$ 합금 리본시료에 대한 자기적 성질을 조사하기 위하여 시료진동형 자력계(vibrating sample magnetometor)를 이용하여 77 K부터 900 K까지의 온도 영역에서 포화자화 값을 온도의 함수로 측정 한후, Curie 온도 ($T_{c}$)와 Bloch 상수등을 추정하였다. 이들로 부터 spin wave stiffness 상수, 교환상호작용(exchange interaction)의 범위와 평균자승거리($$)등을 계산하였으며 각 희토류 원소에 대한 치환효과를 비교 분석하였다.

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Cubane 구조를 가진 Co4 분자자성체의 전자구조 및 자기구조계산 (Electronic and Magnetic Structure Calculations of Cubane-type Co4 Magnetic Molecule)

  • 박기택
    • 한국자기학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.140-144
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    • 2017
  • Co 원자 4개를 포함한 cubane 구조의 분자자성체의 전자구조 및 자기적 성질을 제1원리의 범밀도함수법을 이용하여 계산하였다. 계산된 결과, Co 원자는 +2가를 가지며, 강한 내부 원자의 교환상호작용으로 high-spin 상태를 보여주었다. 스핀배열에 따른 총 에너지 계산에서 수직을 이루는 Co 원자 사이는 강자성, 더 큰 각도를 이루는 Co 원자 사이는 반강자성 교환상호작용이 일어남을 보여주었다. 이러한 원인은 $Co^{+2}(3d^7)$ 원자 사이의 초교환상호작용으로 설명할 수 있었었고, Co 분자자성체는 AFM1 = [${\uparrow}{\uparrow}{\downarrow}{\downarrow}$] 스핀구조를 가지고 있었다.

Exchange bias in NiFe/FeMn/NiFe multilayers

  • Sankaranarayanan, V.K.;Lee, Y.W.;Shalyguina, E.E.;Kim, C.G.;kim, C.O.
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 초전도 자성체 연구회
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    • pp.55-58
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    • 2003
  • FeMn based spin valves often consist of a NiFe/FeMn/NiFe trilayer structure. We have investigated the evolution of exchange bias at the bottom and top interfaces in the NiFe(5nm)/FeMn(x)/NiFe(5nm) trilayer structure as a function of FeMn thickness in the range 3 nm to 30 nm. The XRD results indicate (111) textured growth for NiFe and FeMn layers. The magnetization studies using VSM show two hysteresis loops corresponding to the bottom NiFe seed layer and top NiFe layers with greater bias for the bottom NiFe layer, for FeMn thickness equal to and above 5 nm. The larger exchange bias for the bottom seed layer is confirmed by the surface sensitive MOKE hysteresis loop measurements which show gradual weakening of the MOKE hysteresis loop for the bottom NiFe layer with increasing FeMn thickness. The observed large exchange bias in a spin valve structure is usually attributed to the pinning NiFe layer on top of the FeMn layer, even when a NiFe seed layer of a few nm thickness is present, whereas, in reality it may be arising from the bottom seed layer, as shown by the present study.

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Micromagnetic Simulations for Spin Transfer Torque in Magnetic Multilayers

  • You, Chun-Yeol
    • Journal of Magnetics
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    • 제17권2호
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    • pp.73-77
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    • 2012
  • We investigate spin transfer torque (STT) in magnetic multilayer structures using micromagnetic simulations. We implement the STT contribution for magnetic multilayer structures in addition to the Landau-Lifshitz-Gilbert (LLG) micromagnetic simulators. In addition to the Sloncewski STT term, the zero, first, and second order field-like terms are also considered as well as the effects of the Oersted field due to the running current are addressed. We determine the switching current densities of the free layer with the exchange biased synthetic ferrimagnetic reference layers for various cases.

Cubane-type Mn4 클러스터의 전자구조 및 자기구조 계산 (Electronic and Magnetic Structure Calculations of Cubane-type Mn4 Cluster)

  • 박기택
    • 한국자기학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.121-124
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    • 2012
  • Cubane-type $Mn_4$ 클러스터의 전기구조 및 자기적 성질을 제1원리의 범밀도함수법을 이용하여 계산하였다. 그 결과, 전자구조는 벌크 MnO와 비슷한 Mn 주위의 팔면체 산소 원자에 의해 $t_{2g}$, $e_g$ 에너지 준위로 분리되어 있었다. 총에너지계산에서는 초교환작용으로 인해 반강자성적 상호작용이 가장 낮은 에너지를 가지고 있었고, Mn 원자 사이의 교환 상호작용 크기를 얻었다. Mn 사이의 교환 상호작용은 스핀이 평행인 원자사이보다 반평행인 원자사이에서 더 큰 값을 가지고 있었다.