• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 초전도 자성체 연구회
• /
• pp.55-58
• /
• 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.

• 한국자기학회지
• /
• 제15권5호
• /
• pp.265-269
• /
• 2005

강자성 공명 측정을 통하여 다양한 층 구성을 갖는 교환 바이어스 박막들의 교환 결합 특성에 대해 연구하였다. 공명자기장의 각도의존 실험을 통하여 일축방향이방성 자기장과 일축이방성 자기장을 구하여 분석하였다. NiFe 단일 박막과 비교하여 교환 바이어스된 NiFe/IrMn, IrMn/NiFe/IrMn, NiFe/IrMn/CoFe 박막들은 큰 일축방향이방성 자기장을 나타내었으며, 일축이방성 자기장 또한 큰 값을 나타내었다. 그러나 NiFe/Cu/IrMn의 경우, Cu의 두께가 두꺼울 때는 매우 작은 일축방향이방성 자기장을 나타내었으며, NiFe 단일 박막과 비슷한 크기의 일축이방성 자기장을 나타내었다. NiFe/IrMn/CoFe 박막의 경우 NiFe와 CoFe 강자성층들에 의해 두 개의 공명 자기장이 나타났다. 그 외에 공명 자기장의 선폭에 관한 분석이 교환 바이어스 특성과 연관하여 논의되어졌다.

• 한국자기학회지
• /
• 제3권4호
• /
• pp.293-297
• /
• 1993

자기 저항 헤드용 자기 교환 결합 $NiFe/TbCo/Sio_{2}$ 박막을 RF diode 스퍼터링 방법을 이용하여 제조하고, 그 자기적 특성을 측정하였다. TbCo 박막은 Co 타겟 위에 Tb 조각을 부착한 복합 타겟을 사용하였다. 30%의 Tb 면적을 갖는 타겟으로 제조된 NiFe($400\AA$)/TbCo($1500\AA$)/$SiO_{2}$($500\AA$) 시편은 기판 바이어스를 인가하지 않았을 때 25 Oe, 기판 바이어스-55 V를 인가했을 때 12 Oe의 교환자장을 나타냈다. 기판 바이어스 -55 V 이하에서 유효 수평 보자력으 TbCo 층의 수직 보자력에 거의 비례하였고, 28%의 Tb 면적비를 갖는 시편에서도 같은 경향을 나타내었다. 그러나, 교환 자장은 기판 바이어스가 인가되지 않은 경우에 4 Oe로, -55 V에서 7 Oe로 각각 감소하 였다. 1000 W, Tb 면적비 36%에서 증착된 시편에서 100 Oe 정도의 교환 자장을 얻었으며, 보자력은 3 Oe로 작았다. 그리고, NiFe의 두께가 두꺼워짐에 따라 교환 자장의 크기가 감소하였다.

• Journal of Magnetics
• /
• 제11권2호
• /
• pp.77-82
• /
• 2006

The structure and magnetic properties of Fe-Ni films, deposited by DC magnetron sputtering on Si(111) wafer, have been studied. The spin wave stiffness constant is determined by Brillouin light scattering (BLS) and compared with the value obtained from magnetization measurements. The range of exchange interaction was determined as 0.4 atomic distances in the film deposited in a bias magnetic field, which is 1/2 that in the film grown in no bias magnetic field. The results show that the dimensions of exchange coupling increased by the sputtering in the magnetic field.

• Journal of Magnetics
• /
• 제10권1호
• /
• pp.36-39
• /
• 2005

We report element-resolved and interface-sensitive magnetization reversals investigated from an oppositely exchange-biased NiFe/FeMn/Co structure by employing soft x-ray resonant Kerr rotation measurements. We have found not only switchable uncompensated antiferromagnetic regions with its sizable thicknesses at both interfaces of the FeMn layer but also their strong coupling to the individual ferromagnetic layers. These experimental results provide a better insight into experimentally observed reductions in exchange-bias field on the basis of an interface-proximity model proposed in this work.

• 한국재료학회지
• /
• 제13권7호
• /
• pp.447-452
• /
• 2003

Effects of annealing and thickness of Co layer in Co/IrMn bilayers on the magnetic properties have been investigated. The highest interfacial exchange coupling energy($J_{K}$ = 0.12 erg/$\textrm{cm}^2$) was obtained for 10 nm Co layer thickness. Exchange bias field is inversely proportional to the magnetization, the thickness of the pinned layer, and the grain size of antiferromagnetic layer. Also it is related to the interfacial exchange energy difference, which is expected to depend on the surface roughness. These results almost agree with the random-field model of exchange anisotropy proposed by Malozemoff. Exchange bias field decreased slowly with increasing annealing temperature up to X$300^{\circ}C$. However, exchange bias field increased above $300^{\circ}C$.

• 한국자기학회지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.1-5
• /
• 2012

본 연구에서는 대표적인 수직자기 이방성 물질인 $[Pd/Co]_5$ 초격자 다층박막 구조에서 교환 바이어스 현상을 연구하기 위해 Si/$[Pd/Co]_5$/FeMn 구조의 시료를 제작하고, FeMn 층의 두께 변화에 따른 교환바이어스의 변화에 대한 연구를 자기이력곡선의 측정을 통해 수행하였다. 그리고 수직자기 이방성을 최적화하기 위해 Pd의 두께를 1.1 nm로 고정하고 강자성인 Co의 두께 변화에 따른 수직자기이방성 변화를 고찰하였다. 그 결과, FeMn 층이 없을 때 Co의 두께 0.3 nm에서 가장 큰 보자력을 보였다. FeMn 층의 두께를 고정시킨 후 Co의 두께 변화를 관찰하였을 때도 0.3 nm일 때 가장 큰 교환 바이어스가 관찰되었다. FeMn 층의 두께 변화에 대해서는 FeMn 층의 두께가 5 nm일 때 보자력이 가장 크게 나타났으며, 그 이상에서는 일정한 값을 가졌다. FeMn 층의 두께가 3 nm 이하일 때는 교환바이어스 효과가 관찰되지 않았으며, 15 nm가 될 때까지 지속적으로 증가하는 결과를 관찰하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
• /
• pp.212-212
• /
• 2003

Many of the spin valve multilayer structures with FeMn as antiferromagnetic layer consist of a NiFe/FeMn/NiFe trilayer where the bottom NiFe layer is the seed layer to facilitate the growth of (111) gama-FeMn antiferromagnetic phase and the top NiFe layer forms the pinned layer[1], In this study, exchange bias of bottom NiFe layer has been investigated as functions of thicknesses of top and bottom NiFe in NiFe/FeMn/NiFe, prepared by rf magnetron sputtering, MH-loop was measured by vibration sample magnetometer (VSM). Two hysteresis loops are corresponded to bottom and top layers, similar to reported loops in spin valve structure. Exchange bias of bottom NiFe could be induced by the interfacial coupling between bottom NiFe and FeMn. But those coupling are strongly dependent on the top and bottom NiFe thicknesses, revealing anomalous character ul exchange bias of bottom NiFe layer.

• Journal of Magnetics
• /
• 제21권2호
• /
• pp.159-163
• /
• 2016

Antiferromagnet (AFM)/ferromagnet (FM) bilayer structures are widely used in the magnetic devices of sensor and memory applications, as AFM materials can induce unidirectional anisotropy of the FM material via exchange coupling. The strength of the exchange coupling is known to be sensitive to quality of the interface of the AFM/FM bilayers. In this study, we utilize proton irradiation to modify the interface structures and investigate its effect on the magnetic properties of AFM/FM structures, including the exchange bias and magnetic thermoelectric effect. The magnetic properties of IrMn/CoFeB structures with various IrMn thicknesses are characterized after they are exposed to a proton beam of 3 MeV and $1{\sim}5{\times}10^{14}ions/cm^2$. We observe that the magnetic moment is gradually reduced as the amount of the dose is increased. On the other hand, the exchange bias field and thermoelectric voltage are not significantly affected by proton irradiation. This indicates that proton irradiation has more of an influence on the bulk property of the FM CoFeB layer and less of an effect on the IrMn/CoFeB interface.

• 한국자기학회지
• /
• 제12권4호
• /
• pp.132-136
• /
• 2002

유리기관 위에 이온 빔 증착(ion beam deposition ; IBD)법으로 제작한 버퍼층(buffer layer) Si의 두께에 따른 ［NiFe/FeMn/NiFe］3층박막의 결정성과 교환결합세기(exchange bias field ; H$_{ex}$)를 조사하였다. 버퍼층 Si는 NiFe층을 fcc(111)로 매우 우세하게 초기에 결정성장 시켰다. Si/NiFe 위의 증착된 FeMn층은 ${\gamma}$-fcc(111)구조로 성장함에 따라 안정되고 큰 H$_{ex}$를 가졌고, 버퍼 110 Oe로 거의 일정하였으며, 상부 FeMn/NiFe 이중구조의 H$_{ex}$는 300 Oe까지 증가하였다. 버퍼층이 Ta일 경우와 비교해서 Si일 때 H$_{ex}$와 결정성이 향상되었다.이 향상되었다.