• 제목/요약/키워드: low-field magnetoresistance

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The Structure, and the Magnetic and Magnetoresistive Characteristics of the Spin Valve Multilayers

  • Stobiecki, T.;Czapkiewicz, M.;Wrona, J.;Powroynik, W.;Stobiecki, F.
    • Journal of Magnetics
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    • 제3권3호
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    • pp.92-95
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    • 1998
  • In this paper we report the low and high angle diffraction results, and the magnetic and magnetroesistive characteristics of the spin valve multilayer structure prepared by the sputter machine Emerald II in the Balzers Laboratory. The investigated system consists of a ferromagnetic free layer (7 nm NiFe) and a ferromagnetic pinned layer (7 nm NiFe), separated from each other by a nonmagnetic (2.1 nm Cu) spacer. The NiFe pinned layer is fixed by the exchange coupling with an antiferromagnetic layer (10 nm FeMn). For such system the magnetoresistance ratio ΔR/R=3.58%, the interlayer exchange coupling $H_c=6.4$ Oe and the field sensitivity 1.15%/Oe were otained.

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Electrical resistivity and magnetization of Sr$_{1-x}K_xBiO_3$ superconductor in magnetic field: Observation of a reentrant superconducting resistive transition at low temperature

  • Kim, J.S.;Kim, D.C.;Joo, S.J.;Kim, G.T.;Lee, S.Y.;Khim, Z.G.;Bougerol-Chaillout, C.;Kazakov, S.M.;Pshirkov, J.S.;Antipov, E.V.;Park, Y.W.
    • 한국초전도학회:학술대회논문집
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    • 한국초전도학회 1999년도 High Temperature Superconductivity Vol.IX
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    • pp.210-213
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    • 1999
  • Magnetoresistance and magnetization of Sr$_{l-x}K_xBiO_3$ were both measured as functions of temperature and magnetic field. Resistivity goes to zero at T=10.1K and the overall superconducting transition behavior under applied magnetic fields is similar to that of other BiO based superconductors. Also, below T<5K we have observed the reappearance of finite resistivity with a power law temperature dependence( ${\rho}$ ${\sim}$T$^1$); the reentrant superconducting transition of resistivity. Contrary to the Josephson weak link effect in polycrystalline samples, which gives the depression of the superconducting state with increasing electrical current or magnetic field, the superconducting state for T<5K is resumed by applying a higher current or magnetic field. Magnetic susceptibility( ${\chi}$ ) of Sr$_{l-x}K_xBiO_3$ for T<5K also shows similar trends to that observed in transport measurements: increase of ${\chi}$ (paramagnetic-like behavior) at a low magnetic fields(B=50 Oe) and, the resumption of perfect diamagnetism at high fields.

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Electrical Transport and Magnetoresistance of La0.67Ca0.33MnO3: Agx (x = 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4) Composites

  • Gencer, H.;Pektas, M.;Babur, Y.;Kolat, V.S.;Izgi, T.;Atalay, S.
    • Journal of Magnetics
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    • 제17권3호
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    • pp.176-184
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    • 2012
  • The structural, magnetic and magnetotransport properties of $La_{0.67}Ca_{0.33}MnO_3$: $Ag_x$ (x = 0, 0.1, 0.2, 0.3 and 0.4) composites were investigated systematically. X-ray and EDX analysis indicated that Ag is not substituted into the main $La_{0.67}Ca_{0.33}MnO_3$ phase and remains an additive to the second phase at the grain boundary. The Curie temperature first decreased from 269 K for x = 0 to 257 K for x = 0.1 and then remained nearly unchanged with increasing Ag content. For the x > 0.1 samples, a second transition temperature ($T_{MI2}$) was observed in the resistance curves. At temperatures below 150 K, a significant enhancement in MR was observed while high temperature MR decreased with increasing Ag content. The maximum MR was observed to be 55% in the x = 0.4 sample at 10 K and a 6T magnetic field, this value is larger than that of pure $La_{0.67}Ca_{0.33}MnO_3$ (53% at 265 K and 6 T). In addition, at low fields (H < 1T), a sharp increase in the MR was observed.

강자성체 박막(Co-Ni)의 자기-저항 효과에 관한 연구(III) (Magnetoresistive Effect in Ferromagnetic Thin Film(III))

  • 장충근;윤만영;김영일;손대락
    • 센서학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.9-14
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    • 1995
  • 자기저항 효과를 이용한 저자장 자기센서를 제작하기 위하여 슬라이드 유리 기판위에 Ni-Co(0.7Ni-0.3Co) 합금을 $600\;{\AA}$ 두께로 진공증착 하였다. 증착된 박막을 bridge 구조의 격자무늬로 식각하는 과정에서 4개의 bridge arm을 주축과 $45^{\circ}$로 배열하고 그 면적율을 67%로 증대시켰다. 제작된 센서는 자장범위 ${\pm}0.5mT$에서 직선성이 양호하였으며 백색잡음은 0.2nV 이었고 전압감도는 7.6 $nV/{\mu}T$ 이었다.

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Effect of ECR-Ion Milling on Exchange Biasing in NiO/NiFe Bilayers

  • D.G. Hwang;Lee, S. S.;Lee, K. H.;Lee, K. B.;Park, D. H.;Lee, H. S.
    • Journal of Magnetics
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    • 제5권1호
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    • pp.23-25
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    • 2000
  • We have investigated the effects of Ar and$O_2$-ion milling on the exchange coupling field ($H_{ex}$) and coercive field ($H_c$) at the interfaces between substrates and NiO/NiFe films, to understand the exchange biasing mechanism. The $O_2$-ion milling was successfully performed by means of the electron cyclotron resonance (ECR) process. We found that the local roughness gradient of the NiO surface increased by $O_2$-ion milling. The ratio of $H_{ex}/H_c$ increased from 0.87 to 1.77, whereas $H_c$ decreased by almost a half as a results of the ion milling. The decrease in $H_c$could be interpreted as due to the refinement of magnetic domain size, which arose from the increase of the local roughness gradient of the NiO surface. The decrease in low $H_c$, and increase in $H_{ex}$ in NiO spin valves by ECR-ion milling are in the right direction far use in magnetoresistance (MR) heads.

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자기장 센서를 이용한 웨어러블 조이스틱 장치의 개발 (Developing Wearable Joystick Device Using Magnetic Sensor)

  • 여희주
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.18-23
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    • 2021
  • 산업 전반에 걸쳐 자기장 센서에 대한 연구나 제품개발이 많이 진행되어져 왔다. 하지만 이런 제품의 단가를 낮추기 위해서는 초기 개발단계에서부터 자기장 필드와 자기장 센서의 특징과 최종제품의 특징들을 정확하게 이해하는 것이 중요하다. 특히, 자기장 필드는 비선형 데이터를 처리하는 계산이 복잡하여 실제로 사용하고 응용하기에는 매우 어렵기 때문에, 이렇게 측정된 자기장 센서값들을 정확하게 계산하기 위해서는 고가의 장비나 복잡한 알고리즘이 필요한 추세였다. 하지만, 본 논문에서는 기존 조이스틱의 특징을 이해한 상태에서 자기장 센서의 고유한 특성과 특징을 소개하면서, 자기장 센서를 사용하는 웨어러블 조이스틱을 개발하기에 적합하고 간단하면서도 기능을 충족하는 디자인 및 개발 방법들을 제시하였다. 특히, 기존 조이스틱의 기계적인 특징과 자기장 센서의 특성을 서로 잘 고려한 후에, 기존 조이스틱의 본질적인 문제인 기계적인 마모와 문제점들을 해결하고자 기계적 구성이나 선들이 필요없는 자기장 센서를 이용하여, 저가의 웨어러블 조이스틱 장치의 디자인 및 개발 할 수 있는 설계요소 및 방법들을 소개하였다. 본 논문의 개발결과로 실제 사용자 테스트를 수행하여, 본 논문의 장비를 처음 접하는 사용자들도 쉽게 이용하여 기존 조이스틱과 같이 정확하게 제어할 수 있음을 보였다.

비정질 CoFeSiB 자유층을 갖는 자기터널접합의 스위칭 특성 (Switching Characteristics of Magnetic Tunnel Junction with Amorphous CoFeSiB Free Layer)

  • 황재연;이장로
    • 한국자기학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.276-278
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    • 2006
  • 스위칭 특성을 향상시키기 위하여 비정질 강자성 CoFeSiB 자유층을 갖는 자기터널접합 (MTJ)의 스위칭 특성을 연구하였다. 자기터널접합의 구조는 $Si/SiO_{2}/Ta$ 45/Ru 9.5/IrMn 10/CoFe 10/CoFe $7/AlO_{x}/CoFeSiB\;(t)/Ru\;60\;(nm)$이다. CoFeSiB는 $560\;emu/cm^{3}$의 낮은 포화자화도와 $2800\;erg/cm^{3}$의 높은 이방성 상수를 가졌다. 이러한 특성이 자기터널접합의 낮은 보자력($H_{c}$)과 높은 자장민감도를 갖게 한다. 이것은 또한 Landau-Lisfschitz-Gilbert 방정식에 근거한 미세자기 전산시뮬레이션을 통하여 submicrometersized elements에서도 확인하였다. CoFeSiB 자유층 두께를 증가함으로서 스위칭 특성은 반자화 자기장의 증가로 인하여 더욱더 나빠졌다.

망간 치환된 마그네타이트 박막의 자기적 특성 연구 (Magnetic Properties of Mn-substituted Magnetite Thin Films)

  • 이희정;김광주
    • 한국진공학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.262-266
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    • 2007
  • Mn 치환이 역스피넬 산화물 $Fe_3O_4$에 미치는 영향을 조사하기 위하여 졸겔 스핀코팅 방법을 이용하여 다결정 $Mn_xFe_{3-x}O_4$ 박막을 Si(100) 기판 위에 제작하고 그 구조적, 자기적, 자기저항특성들에 대한측정 및 분석을 수행하였다. X-선 회절 측정 결과, Mn 성분비가 증가함에 따라 x = 1.78까지 입방 구조를 유지하며, 그 격자상수는 증가함을 나타내었다. 이와 같은 격자상수 증가의 주된 원인으로 사면체 자리를 선호하는 $Mn^{2+}$ 이온이 이온반경이 상대적으로 작은 사면체 자리의 $Fe^{3+}$ 이온을 치환함에 의한 것으로 해석된다. 박막들에 대한 진동시료자화 측정 결과, Mn 성분비 증가에 따라 포화자화량은 큰 변화를 나타내지 않았는데, Mn과 Fe 이온들의 스핀 자기능률 값 비교를 통하여 그 정성적인 설명이 가능하다. 반면 Mn의 농도가 증가함에 따라 보자력은 감소하였는데, 이는 $Mn^{2+}$ 치환에 의한 $Fe^{2+}$ 이온 농도의 감소에 따르는 자기 이방성의 감소에 기인하는 것으로 해석된다. 자기저항 효과측정 결과, Mn 성분비 증가에 따라 감소하는 경향을 보였으며, 자화 의존도 변화와 비교분석 결과 다결정 $Mn_xFe_{3-x}O_4$ 박막 시료들에서 나타나는 자기저항은 스핀분극된 carrier의 grain boundary tunneling 및 spin-flip 현상에 의한 것으로 해석된다.

Etch Characteristics of MgO Thin Films in Cl2/Ar, CH3OH/Ar, and CH4/Ar Plasmas

  • Lee, Il Hoon;Lee, Tea Young;Chung, Chee Won
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.387-387
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    • 2013
  • Currently, the flash memory and the dynamic random access memory (DRAM) have been used in a variety of applications. However, the downsizing of devices and the increasing density of recording medias are now in progress. So there are many demands for development of new semiconductor memory for next generation. Magnetic random access memory (MRAM) is one of the prospective semiconductor memories with excellent features including non-volatility, fast access time, unlimited read/write endurance, low operating voltage, and high storage density. MRAM is composed of magnetic tunnel junction (MTJ) stack and complementary metal-oxide semiconductor (CMOS). The MTJ stack consists of various magnetic materials, metals, and a tunneling barrier layer. Recently, MgO thin films have attracted a great attention as the prominent candidates for a tunneling barrier layer in the MTJ stack instead of the conventional Al2O3 films, because it has low Gibbs energy, low dielectric constant and high tunneling magnetoresistance value. For the successful etching of high density MRAM, the etching characteristics of MgO thin films as a tunneling barrier layer should be developed. In this study, the etch characteristics of MgO thin films have been investigated in various gas mixes using an inductively coupled plasma reactive ion etching (ICPRIE). The Cl2/Ar, CH3OH/Ar, and CH4/Ar gas mix were employed to find an optimized etching gas for MgO thin film etching. TiN thin films were employed as a hard mask to increase the etch selectivity. The etch rates were obtained using surface profilometer and etch profiles were observed by using the field emission scanning electron microscopy (FESEM).

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페로브스카이트 망간산화물 $La{1-x}Ba_xMnO_3(0\leq \chi \leq1)$의 자기적, 전기적 특성 (Magnetic and Electric Properties of Perovskite Manganite $La{1-x}Ba_xMnO_3(0\leqx\leq1)$)

  • 남윤성;이재은;신현수;주홍렬
    • 한국자기학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.133-138
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    • 2000
  • 최초의 상온 초거대 자기저항(colossal magnetoresistance)효과 물질인 망간 산화물$La_{1-x}Ba_{x}MnO_3(0\leq\chi\leq$1) 에 대한 결정학적, 자기적, 전기적 성질들을 온도 및 자기장의 함수$5\;K\leqT\leq360\;K,\;-7\;T\leqH\leq7\;T)$로 정밀 조사하였다. $La_{1-x}Ba_{x}MnO_3$는 x<1/2 일 때는 x에 의존하는 구조를 가진 단일상(single phase)의 강자성, $x\geq1/2$ 일 때는 화학적, 자기적 상분리에 의한 강자성과 비강자성 복합상(multi phase)을 가지는 것으로 나타났다. 강자성 전이 온도(Tc)는 x=1/3이 될 때까지 꾸준히 증가하였고 x>1/3 일 때 일정한 값 Tc(340 K)을 가졌다. 또 포화 자화값(Ms)은 x=1/8이 될 때까지 증가하였고 $1/8\leqx<1/2$에서는 이론적인 최대값을 가지고$x\geq1/2$ 에서는 자기적 상분리에 의해 감소하였다. 또 $La_{1-x}Ba_{x}MnO_3$$1/4\leqx<1/2$에서 금속성을 가졌다. 특히 $x\geq1/2$인 시료는 화학적, 자기적 상분리로 인하여 스미기 형태(percolation type)의 저항 온도 의존성 및 큰 저자기장 자기 저항 효과를 보였다.

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