• 제목/요약/키워드: amorphous CoSiB

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비정질 CoFeSiB 단일 및 합성형 반강자성 자유층을 갖는 자기터널접합의 자기저항 효과 (Magnetoresistance Effects of Magnetic Tunnel Junctions with Amorphous CoFeSiB Single and Synthetic Antiferromagnet Free Layers)

  • 황재연;김순섭;이장로
    • 한국자기학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.315-319
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    • 2005
  • 본 연구에서는 자기터널접합(MTJs; magnetic tunnel junctions)의 스위칭 자기장($H_{SW}$)을 감소시키기 위하여 자유층으로 비정질 강자성 $Co_{70.5}Fe_{4,5}Si_{15}B_{10}$ 단일(single) 및 합성형 반강자성(SAF; synthetic antiferromagnet) 층을 사용하였다. $Si/SiO_2/Ta$ 45/Ru 9.5/IrMn 10/CoFe 7/AlOx/CoFeSiB 7 or CoFeSiB (t)/Ru 1.0/CoFeSiB (7-t)/Ru 60 (in nm) MTJs의 자기저항과 스위칭 특성을 CoFe 자유층과 NiFe 자유층을 갖는 MTJs와 비교하여 조사하였다. CoFeSiB은 포화자화($M_s$)가 $560\;emu/cm^3$으로 CoFe보다 낮고, 이방성 상수(Ku)는 $2800 erg/cm^3$으로 NiFe보다 높다. CoFeSiB SAF 구조에서 CoFeSiB 사이의 Ru 두께가 1.0 nm일 때 교환결합에너지($J_{ex}$)는 $-0.003erg/cm^2$였다. 이와 같이 비교적 작은 $J_{ex}$ 때문에, CoFeSiB SAF 자유층을 갖는 MTJs의 실험 및 Landau-Lisfschitz-Gilbert(LLG)식에 의한 시뮬레이션 결과 모두에서 $H_{SW}$가 접합크기에 의존하는 경향을 보였다. CoFeSiB SAF 자유층 MTJ의 $H_{SW}$는 CoFe, NiFe 또는 CoFeSiB single을 자유층으로 하는 MTJs에 비해 훨씬 낮게 나타났다. 따라서 CoFeSiB SAF를 자유층으로 사용한 MTJ는 micrometer에서 submicrometer 크기 영역 모두에서 보지적의 감소와 민감도 증가와 같은 우수한 스위칭 특성을 갖는 것을 확인하였다.

자화방향에 따른 비정질 $Co_{66}Fe_4NiB_{14}Si_{15}$ 리본의 자기임피던스 효과 (Dependence of Magneto-Impedence on Magnetizing Angle from Amorphous $Co_{66}Fe_4NiB_{14}Si_{15}$ Ribbon Axis)

  • 유권상;김철기;윤석수;양재석;손대락
    • 한국자기학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.134-139
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    • 1997
  • 비정질 $Co_{66}$Fe$_{4}$NiB$_{14}$Si$_{15}$에서 리본의 종방향에 대하여 여러 가지 각도를 갖는 시편을 식각법으로 제작하여 100 kHz의 교류전류에서 4 단자법으로 MI 신호를 측정하였다. H=0 근처에서 30 .deg. 시편부터 dip이 나타났으며, 그 크기는 각도에 따라 단조증가하였다. 자기장 크기에 따라 Mi 신호는 증가하였고, 일정한 자기장에서 식각각도에 따라 MI 신호는 증가하다가 90 .deg. 시편에서 감소하였다.

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CoFe/NiFeSiB/CoFe 자유층을 갖는 이중장벽 자기터널접합의 바이어스전압 의존특성 (Bias Voltage Dependence of Magnetic Tunnel Junctions Comprising Double Barriers and CoFe/NiFeSiB/CoFe Free Layer)

  • 이선영;이장로
    • 한국자기학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.120-123
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    • 2007
  • 이 연구에서는 Ta 45/Ru 9.5/IrMn 10/CoFe $3/AlO_x$/자유층/$AlO_x$/CoFe 7/IrMn 10/Ru 60(nm) 구조를 갖는 이중장벽 자기터널접합(double-barrier magnetic tunnel junction: DMTJ)를 다루었다. 자유층은 $Ni_{16}Fe_{62}Si_8B_{14}\;7nm$, $Co_{90}Fe_{10}(fcc)$ 7 nm 및 $CoFet_1$/NiFeSiB $t_2$/CoFe $t_1$으로 구성하였으며 두께 $t_1,\;t_2$는 변화시켰다. 즉 TMR비와 RA를 개선하기 위하여 부분적으로 CoFe층을 대체할 수 있는 비정질 NiFeSiB층이 혼합된 자유층 CoFe/NiFeSiB/CoFe을 갖는 DMTJ를 연구하였다. NiFeSiB($t_1=0,\;t_2=7$)만의 자유층을 갖는 DMTJ는 터널자기저항(TMR)비 28%, 면적-저항곱(RA) $86k{\Omega}{\mu}m^2$, 보자력($H_c$) 11 Oe 및 층간 결합장($H_i$) 20 Oe를 나타내었다. $t_1=1.5,\;t_2=4$인 경우의 하이브리드 DMTJ는 TMR비 30%, RA $68k{\Omega}{\mu}m^2$$H_c\;11\;Oe$를 가졌으나 $H_i$는 37 Oe로 증가하였다. 원자현미경(AFM)과 투과전자현미경(TEM)측정을 통하여 NiFeSiB층 두께가 감소하면 $H_i$가 증가하는 것을 확인하였다. 비정질 NiFeSiB층이 두꺼워지면 보통 계면의 기복을 유도하는 원주형성장(columnar growth)를 지연시키는데 유효하였다. 그러나 NiFeSiB층이 얇으면 표면거칠기는 증가하고 전자기적 Neel 결합 때문에 Hi는 커졌다.

nm-수준의 상분리를 이용하여 제조한 고강도 고인성 철계 비정질 합금 (Fe-based Amorphous Alloy with High Strength and Toughness Synthesized based on nm-scale Phase Separation)

  • 이광복;박경원;이상호;이재철
    • 대한금속재료학회지
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    • 제48권1호
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    • pp.1-7
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    • 2010
  • Experiments have demonstrated that the addition of a moderate amount of V to $Fe_{52}Co_{(20-x)}B_{20}Si_4Nb_4V_x$ amorphous alloy enhances the plasticity of the alloy. In particular, $Fe_{52}Co_{17.5}B_{20}Si_4Nb_4V_{2.5}$ alloy withstood a maximum of 8.3% strain prior to fracture along with a strength exceeding 4.7 GPa. Energy dispersive x-ray spectroscopy conducted on the $Fe_{52}Co_{17.5}B_{20}Si_4Nb_4V_{2.5}$ alloy exhibited evidence of compositional modulation, indicating that nm-scale phase separation had occurred at local regions. In this study, the role played by nm-scale phase separation on the plasticity was investigated in terms of structural disordering and shear localization in order to better understand the structural origin of the enhanced plasticity shown by the developed alloy.