• 제목/요약/키워드: exchange bias

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Magnetization Process in Vortex-imprinted Ni80Fe20/Ir20Mn80 Square Elements

  • Xu, H.;Kolthammer, J.;Rudge, J.;Girgis, E.;Choi, B.C.;Hong, Y.K.;Abo, G.;Speliotis, Th.;Niarchos, D.
    • Journal of Magnetics
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    • 제16권2호
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    • pp.83-87
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    • 2011
  • The vortex-driven magnetization process of micron-sized, exchange-coupled square elements with composition of $Ni_{80}Fe_{20}$ (12 nm)/$Ir_{20}Mn_{80}$ (5 nm) is investigated. The exchange-bias is introduced by field-cooling through the blocking temperature (TB) of the system, whereby Landau-shaped vortex states of the $Ni_{80}Fe_{20}$ layer are imprinted into the $Ir_{20}Mn_{80}$. In the case of zero-field cooling, the exchange-coupling at the ferromagnetic/antiferromagnetic interface significantly enhances the vortex stability by increasing the nucleation and annihilation fields, while reducing coercivity and remanence. For the field-cooled elements, the hysteresis loops are shifted along the cooling field axis. The loop shift is attributed to the imprinting of displaced vortex state of $Ni_{80}Fe_{20}$ into $Ir_{20}Mn_{80}$, which leads to asymmetric effective local pinning fields at the interface. The asymmetry of the hysteresis loop and the strength of the exchange-bias field can be tuned by varying the strength of cooling field. Micromagnetic modeling reproduces the experimentally observed vortex-driven magnetization process if the local pinning fields induced by exchange-coupling of the ferromagnetic and antiferromagnetic layers are taken into account.

(Pd/Co)N/FeMn 다층막에서의 교환바이어스 수직자기이방성과 열적안정성 (Exchange Bias Perpendicular Magnetic Anisotropy and Thermal Stability of (Pd/Co)N/FeMn Multilayer)

  • 주호완;안진희;김보근;김선욱;이기암;황도근;이상석
    • 한국자기학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.127-130
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    • 2004
  • 본 연구는 (pd/Co)$_{N}$FeMn 구조의 다층박막을 dc 마그네트론 스퍼터링 시스템으로 증착하여 교환결합된 수직이방성에 대한 자기적 특성과 열적안정성을 조사하였다. 반강자성 FeMn 두께를 0-2lnm에서 변화시키면서 측정한 결과 Ta(1.9 nm)/(Pd(0.8nm)/Co(0.8nm)$_{5}$Mn(15nm)/Ta(1.9nm)에서 127 Oe교환바이어스세기(exchange biasing field: H$_{ex}$)를 얻었다. 그리고 이 구조에서 열적 안정성을 조사하기 위하여 온도 변화에 따른 H$_{ex}$변화를 확인한 결과, 24$0^{\circ}C$까지는 H$_{ex}$가 115 Oe에서 195 Oe까지 증가하였고, 그 이후 33$0^{\circ}C$에서 교환 결합된 수직자기이방성 곡선이 사라지는 것을 관찰하였다.

Co/Cu/Co/FeMn 스핀밸브의 자기저항 특성 향상 연구 (Study on the Improvement of Exchange Bias and Magnetoresistance in Co/Cu/Co/FeMn Spin Valve by Heat Treatment)

  • 김홍진;배준수;노은선;이택동;이혁모
    • 한국자기학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.24-29
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    • 2002
  • 반강자성 FeMn과 강자성 Co를 이용한 기판/Co/Cu/Co/FeMn 구조의 스핀밸브를 제조하여 자기저항 특성을 조사하였다. Cu를 하지층으로 하여 FeMn 반강자성층을 형성시킨 결과 ${\gamma}$y-FeMn과 고착층 Co와의 교환이방성 결합이 향상되었다. FeMn증착시 Ar 압력과 power를 달리해가며 최적의 FeMn 증착조건을 고찰하였다. 이로부터 FeMn과 Co간의 계면이 평탄해질수록 교환결합의 세기가 증가함을 알 수 있었다. AES 분석으로부터 열처리에 의해 Co와 Cu간 계면고용층이 소멸됨을 확인하였다. 기판/Co/Cu/Co/FeMn 스핀밸브를 열처리함으로써 교환이방성 결합과 자기저항비를 각각 3배와 1.4배 이상 향상시켰다.

Hop2 and Sae3 Are Required for Dmc1-Mediated Double-Strand Break Repair via Homolog Bias during Meiosis

  • Cho, Hong-Rae;Kong, Yoon-Ju;Hong, Soo-Gil;Kim, Keun Pil
    • Molecules and Cells
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    • 제39권7호
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    • pp.550-556
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    • 2016
  • During meiosis, exchange of DNA segments occurs between paired homologous chromosomes in order to produce recombinant chromosomes, helping to increase genetic diversity within a species. This genetic exchange process is tightly controlled by the eukaryotic RecA homologs Rad51 and Dmc1, which are involved in strand exchange of meiotic recombination, with Rad51 participating specifically in mitotic recombination. Meiotic recombination requires an interaction between homologous chromosomes to repair programmed double-strand breaks (DSBs). In this study, we investigated the budding yeast meiosis-specific proteins Hop2 and Sae3, which function in the Dmc1-dependent pathway. This pathway mediates the homology searching and strand invasion processes. Mek1 kinase participates in switching meiotic recombination from sister bias to homolog bias after DSB formation. In the absence of Hop2 and Sae3, DSBs were produced normally, but showed defects in the DSB-to-single-end invasion transition mediated by Dmc1 and auxiliary factors, and mutant strains failed to complete proper chromosome segregation. However, in the absence of Mek1 kinase activity, Rad51-dependent recombination progressed via sister bias in the $hop2{\Delta}$ or $sae3{\Delta}$ mutants, even in the presence of Dmc1. Thus, Hop2 and Sae3 actively modulate Dmc1-dependent recombination, effectively progressing homolog bias, a process requiring Mek1 kinase activation.

THE TRANSFER OF CHLORIDE ION ACROSS ANION EXCHANGE MEMBRANE

  • Yu, Zemu;Wang, Hanming;Wang, Erkang
    • 분석과학
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    • 제8권4호
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    • pp.597-601
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    • 1995
  • The transfer of chloride ion across an anion exchange membrane (AEM) was investigated by cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectra. In CV experiment, when the size of the hole in membrane was much smaller than the distance between membrane holes, the Cl anion transfer showed steady state voltammetric behavior. Each hole in membrane can be regarded as a microelectrode and the membrane was equivalent to a microelectrode array in this condition. When the hole in membrane was large or the distance between membrane holes was small, the CV curve of the Cl anion transfer across membrane showed peak shape, which attributed to linear diffusion. In ac impedance measurement, the impedance spectrum of the membrane system was composed of two semicircles at low de bias, corresponding to the bulk characteristics of the membrane and the kinetic process of ion transfer, respectively. The bulk membrane resistance increases with increasing dc bias and only one semicircle was observed at higher dc bias. The parameters related to kinetic and membrane properties were discussed.

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교환 결합력을 갖는 CoFe/MnIr 박막에서 강자성 공명 선폭의 각도 의존성 연구 (Angular Dependence of Ferromagnetic Resonance Linewidth in Exchange Coupled CoFe/MnIr Bilayers)

  • 윤석수;김동영
    • 한국자기학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.50-54
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    • 2016
  • 본 연구에서는 교환 결합력을 갖는 CoFe/MnIr 박막 재료의 각도에 따른 강자성 공명 선폭 변화 특성을 분석하였다. 선폭의 최대 및 최소값은 교환 결합력에 의한 일방 이방성의 자화 곤란축 및 용이축 방향에서 각각 관측되었으며, 고정된 MnIr의 스핀에 의한 교환 바이어스 자기장의 각도 의존성과 일치하였다. 따라서, 최대 선폭은 고정된 MnIr 스핀의 반대 방향에서 자기장 방향으로 꼬여있는(twist) CoFe의 자화에 기인한다. 한편, CoFe 단일 박막에 비하여 증가된 최소 선폭은 각도 의존성이 없는 회전 이방성 자기장과 관련되며, 선폭 증가의 원인은 MnIr 입도의 자화 용이축 분포 특성으로 설명된다.

Tracing Resistances of Anion Exchange Membrane Water Electrolyzer during Long-term Stability Tests

  • Niaz, Atif Khan;Lee, Woong;Yang, SeungCheol;Lim, Hyung-Tae
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제12권3호
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    • pp.358-364
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    • 2021
  • In this study, an anion exchange membrane water electrolysis (AEMWE) cell was operated for ~1000 h at a voltage bias of 1.95 V. Impedance spectra were regularly measured every ~ 100 h, and changes in the ohmic and non-ohmic resistance were traced as a function of time. While there was relatively little change in the I-V curves and the total cell resistance during the long-term test, we observed various electrochemical phenomena in the cell: 1) initial activation with a decrease in both ohmic and non-ohmic resistance; 2) momentary and non-permanent bubble resistance (non-ohmic resistance) depending on the voltage bias, and 3) membrane degradation with a slight increase in the ohmic resistance. Thus, the regular test protocol used in this study provided clear insights into the performance degradation (or improvement) mechanism of AEMWE cells.

Stability Tests on Anion Exchange Membrane Water Electrolyzer under On-Off Cycling with Continuous Solution Feeding

  • Niaz, Atif Khan;Lim, Hyung-Tae
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제13권3호
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    • pp.369-376
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    • 2022
  • In this study, the stability of an anion exchange membrane water electrolyzer (AEMWE) cell was evaluated in an on-off cycling operation with respect to an applied electric bias, i.e., a current density of 500 mA cm-2, and an open circuit. The ohmic and polarization resistances of the system were monitored during operation (~800 h) using electrochemical impedance spectra. Specific consideration was given to the ohmic resistance of the cell, especially that of the membrane under on-off cycling conditions, by consistently feeding the cell with KOH solution. Owing to an excess feed solution, a momentary increase in the polarization resistance was observed immediately after the open-circuit. The excess feed solution was mostly recovered by subjecting the cell to the applied electric bias. Stability tests on the AEMWE cell under on-off cycling with continuous feeding even under an open circuit can guarantee long-term stability by avoiding an irreversible increase in ohmic and polarization resistances.

이방성 자기저항측정을 이용한 NiO/NiFe 박막의 교환결합연구 (The Exchange Bias of NiO/NiFe Thin Eilm by the Measurement of Anisotropic Mngnetoresistance)

  • 김종기;김선욱;이기암;이상석;황도근
    • 한국자기학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.143-148
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    • 2002
  • 일축이방성을 부여한 NiO/NiFe 박막을 제작하고 이들의 강한 교환결합력과 약한 교환결합력의 분포에 대하여 조사하였다. 제작된 시편들의 교환결합력의 크기는 VSM 측정과 이방성자기저항측정을 통하여 확인하였으며, 회귀분석법을 통하여 두 교환결합력의 상호관계를 조사하였다. NiO(60nm)/NiFe(10nm)시편의 경우 전체 교환결합력 중에서 차지하는 약한 교환결합력의 크기는 외부인가자장의 크기에 관계없이 일정한 비율($\alpha$=0.2~0.4)을 나타내었고 이는 약한 교환결합을 하는 영역이 일정하게 존재함을 보여준다. 교환결합력의 크기가 서로 다른 시편의 경우는 교환결합력의 크기가 작을수록 전체 교환결합력 중에서 차지하는 약한 교환결합력의 크기가 컸으며, 교환결합력의 크기가 증가할수록 그 비율이 감소하였다. 이는 약한 교환결합을 하는 영역이 일정하게 존재한다고 가정할 경우 전체의 평균 교환결합력의 크기가 감소함에 따라 그 비율이 증가한 것으로 해석할 수 있다. 따라서 NiO/NiFe 박막에서 강한 교환결합을 하는 영역과 약한 교환결합을 하는 영역이 일정하게 존재함을 알 수 있다.

수직자기이방성을 갖는 [Pd/Ferromagnet] 다층막에서 표면자기이방성에 따른 교환력과 보자력의 의존성 (Dependence of Coercivity and Exchange Bias as Surface Magnetic Anisotropy in [Pd/Ferromagnet] Multilayer with Out-of-plane Magnetic Anisotropy)

  • 허장;김현신;최진협;이기암
    • 한국자기학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.98-102
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    • 2008
  • 수직자기이방성을 갖는 $[Pd/Co]_N$$[Pd/Co(CoFe)]_N$/FeMn 다층박막 구조를 이용하여 표면자기이방성 효과와 강자성 물질에 따른 보자력(coecivity, $H_c$)과 교환력(exchange bias, $H_{ex}$)의 변화를 관찰하였다. Ta(2.1 nm)/[Pd(3.1/N)/$Co(1.2/N)]_N$/Ta(2.1) 다층박막의 구조에서 반복층수 증가에 따라 보자력 670 Oe까지 선형적으로 증가하였으며, 교환 결합된 구조에서의 보자력은 물질에 따라 같은 증가 경향의 결과를 얻었다. 강자성 물질에 따른 가장 큰 보자력은 Co(600 Oe) > $Co_5Fe_5$(520 Oe) > $Co_8Fe_2$(320 Oe) 크기를 얻었다. 반면 교환력의 경우 반복 층수가 N=3 일 때 각 물질 모두 300 Oe의 결과 값을 얻었으며, 반복층수 3층 이후에는 $300{\sim}200$ Oe 사이에 거의 일정한 크기를 얻었다.