• 한국자기학회지
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• 제11권6호
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• pp.272-277
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• 2001

FeMr에 의해 교환 바이어스된 synthetic antiferromagnet(CoFe/Ru/CoFe)을 가진 Top Ta/NiFe/CoFe/Cu/CoFe/Ru/CoFe/FeMn/Ta 스핀 밸브 구조를 마그네트론 스퍼터링법에 의해 증착하였다. 이러한 스핀 밸브에서는 자유층, 구속층등의 두께 및 조성이 층간 결합력의 세기를 비롯한 자성특성에 영향을 미치게 된다 후방산란법은 두께 및 조성에 대한 절대정량이 가능하며 비파괴 분석법이라는 장점을 지니고 있으나, 원자번호가 20번 이상인 주기율표상의 인접원소로 이루어진 자성박막을 분석하는데 있어서 신호의 중첩현상으로 인해 분석이 불가능하였다 본 연구에서는 element-specific 한 분석기술인 양성자 여기 X선 검출법과, 절대 정량이 가능하고 깊이분해능을 현저히 향상시킨 grazing-exit 후방산란법 (RBS : Rutherford Backscattering Spectrometry)을 동시에 사용하여 상호 보완적인 분석을 함으로써 스핀밸브에 대한 성분 및 두께에 대한 정량분석을 수행하였다. 이를 위하여 먼저 spin valve 구조에서 자성층인 NiFe, CoFe, FeMn 단일층이 증착된 시료에 대한 표준화를 수행함으로써 spin valve 구조에서 grazing-exit 후방산란 스펙트럼 상의 중첩된 신호를 Simulation을 통하여 분리가 가능하였으며, 특히 Ru층의 두께는 단위의 정확도로 측정이 가능 하였다

• Journal of Magnetics
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• 제9권2호
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• pp.52-59
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• 2004

As deposited and annealed MTJs with the structure of $Ta(5 nm)/Cu(10 nm)/Ta(5 nm)/Ni_{80}Fe_{20}(2 nm)/Cu(5 nm)/ Ir_{25}Mn_{75}(10 nm)/Co_{70}Fe_{30}(2.5 nm)/Al-O/Co_{70}Fe_{30}(2.5nm)/Ni_{80}Fe_{20}(t)/Ta(5nm)/Ni_{80}Fe_{20}(t)/Ta(5 nm)$, where t=10, 30, 60 and 100 nm were characterized by XRD and magnetic hysteresis loops measurements. The XRD measurements were done in grazing incidence $(GID scan-2{\theta})$ and ${\theta}-2{\theta}$ geometry, by rocking curve $(scan-{\omega})$ and pole figures in order to establish correlation between texture and crystallites size and magnetic parameters of exchange biased and interlayer coupling. The variations of shifting and coercivity field of free and pinned layers after annealing in $300^{\circ}C$ correlate with the improvement of ［111］ texture and grains size of $Ni_{80}Fe_{20}$ and $Ir_{25}Mn_{75}$ respectively. The exchange biased and the coercivity fields of the pinned layer linearly increased with increasing grain size of $Ir_{25}Mn_{75}$, The reciprocal proportionality between interlayer coupling and coercivity fields of the free layer and grain size of $Ni_{80}Fe_{20}$ was found. The enhancement of interlayer coupling between pinned and free layers, after annealing treatment, indicates on the correlated in-phase roughness of dipolar interacting interfaces due to increase of crystallites size of $Ni_{80}Fe_{20}$.

• 한국자기학회지
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• 제21권4호
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• pp.132-135
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• 2011

초연자성을 갖는 코네틱(NiFeCuMo) 박막을 NiFe 박막 사이에 삽입한 삼층박막 위에 반강자성체 FeMn을 증착한 다층박막에서 NiFe와 NiFeCuMo 박막의 두께에 따른 교환결합력과 보자력에 관한 특성을 조사하였다. 특히 NiFeCuMo 박막의 두께가 1 nm일 때 NiFe 박막 사이에 삽입한 삼층박막 위에 반강자성체 FeMn을 증착한 다층박막의 교환결합력은 최댓값을 나타내었다. 고정층과 자유층에 각각 NiFeCuMo 박막을 삽입하여 초연자성의 바이오센서용 거대자기저항-스핀밸브(giant magnetoresistive-spin valves; GMR-SV) 소자를 개발할 수 있는 가능성을 보여주었다.

• Journal of Magnetics
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• 제22권1호
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• pp.7-13
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• 2017

The magnetoresistance (MR) properties of antiferromagnetic (AFM) IrMn based giant magnetoresistance-spin valve (GMR-SV) was investigated in view point of the artificial rotation effect of ferromagnetic (FM) layer in the plane induced by an applied field during the post annealing temperature. The MR curves measured with an azimuthal angle region of ${\phi}=0^{\circ}-360^{\circ}$ are depended on the annealing temperature and the magnetization easy axis of two free NiFe layers and two pinned NiFe layers in dual-type GMR-SV film. Especially, the annealing temperature and sample rotation angle(${\theta}$ ) maintained to the magnetic sensitivity (MS) of 1.4 %/Oe with an isotropic region angle of $110^{\circ}$ are $100^{\circ}C$ and $90^{\circ}$, respectively.

• 한국자기학회지
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• 제11권5호
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• pp.211-216
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• 2001

합성형 반강자성체(synthetic antiferromagnet)인 CoFe/Ru/CoFe/FeMn을 사용하고 자유층으로 NiFe/CoFe 이중 층을 사용한 탑 스핀밸브 구조를 직류 마그네트론 방식으로 제조하여, 구속층의 두께변화에 따른 자기적 특성과 층간교환자계(interlayer coupling field)의 변화를 조사하였다. Si/Ta(50 )/NiFe(34 )CoFe(16 )/Cu (26 )/CoFe(Pl )/Ru(7 )/CoFe(P2 )/FeMn(100 )/Ta(50 ) 합성형 탑 스핀 밸브 시료에서 고정층의 두께 변화에 따른 자기저항 특성을 조사한 결과 자기저항비가 Pl-P2가 +25 에서 -25 으로 변화시 자기저항비는 완만하게 감소하나, Pl-P2가 영 근처에서는 자화방향의 큰 이탈(canting)에 의하여 자기저항비가 급격히 감소함을 알 수 있다. 합성형 탑 스핀 밸브의 고정층의 두께에 따른 층간교환자계의 변화에 관한 모델을 제시하였으며, 이 모델과 실험에서 구한 결과가 일치함을 확인 할 수 있었다. 단지 Pl-P2근처 영역에서는스핀 플롭 혹은 스핀의 큰 이탈에 의하여 모델의 결과에서 벗어남을 확인하였다.

• Journal of Magnetics
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• 제6권4호
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• pp.132-141
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• 2001

The switching characteristics and the magnetization-flop behavior in magnetic tunnel junctions exchange biased by synthetic antiferromagnets (SyAFs) are investigated by using a computer simulations based on a single-domain multilayer model. The bias field acting on the free layer is found to be sensitive to the thickness of neighboring layers, and the thickness dependence of the bias field is greater at smaller cell dimensions due to larger magnetostatic interactions. The resistance to magnetization flop increases with decreasing cell size due to increased shape anisotropy. When the cell dimensions are small and the synthetic antiferromagnet is weakly, or not pinned, the magnetization directions of the two layers sandwiching the insulating layer are aligned antiparallel due to a strong magnetostatic interaction, resulting in an abnormal magneto resistance (MR) change from the high-MR state to zero, irrespective of the direction of the free-layer switching. The threshold field for magnetization-flop is found to increase linearly with increasing antiferromagnetic exchange coupling in the synthetic antiferromagnet. Irrespective of the magnetic parameters and cell sizes, magnetization flop does not exist near zero applied field, indicating that magnetization flop is driven by the Zeeman energy.

• 한국자기학회:학술대회 개요집
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• 한국자기학회 2009년도 임시총회 및 하계학술연구발표회
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• pp.219-219
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• 2009

• Journal of Magnetics
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• 제2권3호
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• pp.96-100
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• 1997

A spin valve structure of NiO(40 nm)/Co(2 nm)/Cu(2.6 nm)/Co(x nm)/Ta(5 nm) has been investigated for the application of magnetic random access memory (MRAM). The spin valve structure exhibited very large difference in the coercivities between pinned and free layers, a relatively high GMR ratio, and a low free layer coercivity. The spin valves were prepared by sputtering and were characterized by dc 4-point probe, and VSM. The spin valves with combined free layer exhibited a maximun GMR ratio of 10.4% with a free layer coercivity of about 82 Oe. The spin valves with a single 10 nm thick a-CoNbZr free layer exhibited a GMR ratio of about 4.3% with a free layer coercivity of about 12 Oe. The GMR ratio of the spin valves increased by addition of Co between Cu and a-CoNbZr. It has been confirmed that the coercivity of free layer can be decreased by increasing the thickness of a-CoNbZr. It has been confirmed that the coercivity of free layer can be decreased by increasing the thickness of a-CoNbZr layer without losing the GMR ratio substantially, which was mainly due to high resistivity of the amorphous "layers".

• Journal of Magnetics
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• 제9권2호
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• pp.60-64
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• 2004

In this paper calculations of magnetisation and magnetoresistance characteristics of the Spin Valve (SV) and Pseudo Spin Valve (PSV) spintronics structures are reported and compared with the experimental data. The magnetisation reversal process was analysed with respect to the Stoner- Wohlfahrt model of total surface energy in terms of uniaxial anisotropy, exchange coupling between ferromagnetic layers, unidirectional exchange anisotropy of pinned layer (modelled by exchange coupling between magnetisation of pinned layer and net magnetisation of antiferromagnetic layer with high anisotropy). The numerical simulation of the model to the experimental magnetisation data yielded the above parameters for SV and PSV structures. These parameters were used to more sophistically micromagnetic modelling tool originating from the project called Object Oriented Micromagnetic Framework. Influence of the shape anisotropy of the Magnetic Tunnelling Junction cell used in MRAM was simulated by means of micromagnetic simulations. Results were compared to those obtained from the spot Kerr measurements.

• 한국자기학회지
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• 제17권1호
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• pp.22-25
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• 2007

본 연구에서는 하지층으로 Mo을 사용한 스핀밸브구조에서 반강자성체 IrMn의 두께 변화에 따른 자기적 특성을 연구하였다. 사용된 스핀밸브는 Si기판/$SiO_2/Mo(17\;{\AA})NiFe(21\;{\AA})/CoFe(28\;{\AA})/Cu(22\;{\AA})/CoFe(18\;{\AA})/IrMn(t\;{\AA})/Ta(25\;{\AA})$ 구조이다. Mo 박막의 비저항은 $600^{\circ}C$에서 $650^{\circ}C$ 열처리 후 급격히 증가하였다. 반강자성체인 IrMn의 두께 변화(130 ${\AA}$까지)에 따른 자기저항비와 교환결합력을 측정하였다. IrMn의 두께가 65 ${\AA}$ 일때 자기저항비와 교환결합력은 9.65%와 337.5 Oe로 최고값을 나타냈다. 그러나 두께를 더욱 증가시킨 97.5 ${\AA}$ 일때 자기저항비와 교환결합력은 8.2%와 285 Oe로 감소하였으며, IrMn의 두께가 130 ${\AA}$ 일때 자기저항비와 교환결합력은 더욱 감소한 7.65%와 257.5 Oe이었다.