• 제목/요약/키워드: perpendicular exchange anisotropy

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NiO Thickness Dependences of Perpendicular Magnetic Anisotropy in the [CoFe/Pt] Multilayers

  • Kim, S.W;Lee, J.Y;Lee, S.S;Hahn, E.J;Hwang, D.G
    • Journal of Magnetics
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    • 제9권4호
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    • pp.121-124
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    • 2004
  • NiO thickness dependences of perpendicular magnetic anisotropy (PMA) in the $NiO/[CoFe/Pt]_5$ multilayers for exchange biasing and $[CoFe/Pt]_4/Pt/[CoFe/Pt]_4$ for interlayer exchange coupling were investigated. Perpendicular magnetization curve was obtained by out-of-plane extraordinary Hall measurement. Magnetic force microscopy (MFM) has been used for the investigation of magnetic domains on thin films. We confirmed that the interlayer exchange coupling (IEC) as a function of NiO thickness at room temperature existed with a period of two monolayers.

Perpendicular Exchange Bias and Thermal Stability of [Pd/Co]N/FeMn Films

  • Joo, H.W.;Kim, S.W.;An, J.H.;Choi, J.H.;Lee, M.S.;Lee, K.A.;Hwang, D.G.;Lee, S.S.
    • Journal of Magnetics
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    • 제10권1호
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    • pp.33-35
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    • 2005
  • Perpendicular magnetization curves and crystal textures of $[Pd(0.8 nm)/Co(0.8 nm)]_5/FeMn$ multilayers having an exchange-biased perpendicular magnetic anisotropy as a function of FeMn thickness and annealing temperature were measured. As FeMn thickness increases from 0 to 21 nm, the perpendicular exchange biasing field ($H_{ex}$) obtained the maximum value of 130 Oe at FeMn thickness 12 nm. As the annealing temperature increases to $240^{\circ}C$, the Hex increased from 115 Oe to 190 Oe and the exchange-biased perpendicular magnetic anisotropy disappeared at $330^{\circ}C$.

(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.

Magnetization Angle and Thickness Dependence of Perpendicular Exchange Anisotropy in [Pd/Co]n/FeMn Films

  • Choi, S.D.;Joo, H.W.;Yun, D.K.;Lee, M.S.;Lee, K.A.;Lee, H.S.;Kim, S.W.;Lee, S.S.;Hwang, D.G.
    • Journal of Magnetics
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    • 제11권2호
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    • pp.70-73
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    • 2006
  • The magnetization angle and thickness dependence of magnetic anisotropy in the exchange-biased [Pd/Co]${\times}$5/FeMn multilayers with an out-of-plane anisotropy were investigated to determine the origin of perpendicular exchange biasing. As the Co thickness increased to 1.5 nm in the [Pd(0.8 nm)/Co(t)]${\times}$5/FeMn(120 nm) films, the hysteresis loops were converted from square loops at a thin Co (<0.4 nm) to complicated round ones at a thick Co. The irregularly asymmetric step (IAS) at the left top of the loop appeared in the loop of the 0.6-nm Co film due to an inhomogeneity in the exchange anisotropy. As the Pd thickness increased to 1.6 nm, the step disappeared, and the perpendicular magnetic anisotropy was maximized in the Co thickness between 0.6 and 0.9 nm. The conversion of the magnetization loop along the magnetization angle coincided with the equation $H_{(eff)}=H_o\;cos{\theta}$. The IAS of the 0.8-nm Pd film disappeared after thermal annealing up to $200^{\circ}C$ under an external magnetic field.

Pt Thickness Dependence of Oscillatory Interlayer Exchange Coupling in [CoFe/Pt/CoFe]/IrMn Multilayers with Perpendicular Anisotropy

  • Lee, Sang-Suk;Choi, Jong-Gu;Kim, Sun-Wook;Hwang, Do-Guwn;Rhee, Jang-Roh
    • Journal of Magnetics
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    • 제10권2호
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    • pp.44-47
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    • 2005
  • The oscillatory interlayer exchange coupling (IEC) has been shown in pinned $[CoFe/Pt(t_{pt})/CoFe]/IrMn$ multi-layers with perpendicular anisotropy. The period of oscillation corresponds to about 2 monolayers of Pt. The oscillatory behavior of IEC depending on the nonmagnetic metallic Pt thickness is thought to be related the antiferromagnetic ordering induced by IrMn layer. Oscillatory IEC as function of insulating NiO thickness has been observed in $[Pt/CoFe]_4/NiO(t_{NiO})/[CoFe/Pt]_4$ multilayers. The effect of N (number of bilayer repeats) upon the magnetic property of [Pt/CoFe]N/IrMn is also studied.

[CoFe/Pt/CoFe]/IrMn 다층박막의 수직자기 이방성 각도에 따른 상호교환결합력 특성 (Anisotropy Angle Dependence of Interlayer Exchange Coupling of Perpendicular Magnetic [CoFe/Pt/CoFe]/IrMn Multilayers)

  • 이상석;최종구;황도근;이장로
    • 한국자기학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.232-236
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    • 2008
  • [CoFe/Pt/CoFe]/IrMn 다층박막에 대하여 반강자성체 IrMn층 두께 의존성 및 열적안정성, 수평으로 전환하는 각도에 의존하는 수직자기 이방성 특성을 관찰하였다. IrMn층을 통해 유도된 강자성체/비자성체/강자성체 구조인 [CoFe($10{\AA}$)/Pt($8{\AA}$)/CoFe($10{\AA}$)]/IrMn 다층박막은 IrMn 두께 $7{\AA}$부터 상호교환결합력이 형성되었고, 열처리 온도 $250^{\circ}C$까지 열적안정성을 유지하였다. 수직자기 이방성 [CoFe/Pt/CoFe]/IrMn 다층박막에서 바닥 CoFe층과 Pt층을 사이에 두고 반강자성체인 IrMn층에 의해 고정되어 있는 상부 CoFe층간의 상호교환결합력은 이방성 측정 각도가 $0^{\circ}$, $60^{\circ}$일 때 각각 1,000 Oe, 1,500 Oe로, $90^{\circ}$일 때 $\infty$ Oe로 나타났다.

[Pd/Co]5/FeMn 초격자 다층 박막구조에서 수직 자기이방성과 교환바이어스에 관한 연구 (Study of the Perpendicular Magnetic Anisotropy and Exchange Bias in [Pd/Co]5/FeMn Superlattices)

  • 김가언;최혁철;유천열
    • 한국자기학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.1-5
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    • 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.

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.

이층 자성막에서 여기되는 강자성 공명신호의 모의실험 (Simulations of Ferromagnetic Resonance Spectra Excited in Magnetic Bilayers)

  • 김약연;한기평;유성초
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.238-246
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    • 2003
  • We have performed the simulation of ferromagnetic resonance spectra on the exchange coupled bilayer thin films at perpendicular configuration. Variables considered in spectrum calculation were the interfacial exchange constants per unit area, the layer thickness, and the surface anisotropy constants. In case of antiferromagnetic coupling, variation of exchange constant gave a great effect to the absorption spectra of the low and the high magnetization layer. Variation of thickness in low magnetization layer did nt nearly influenced the resonated field of the high magnetization layer. Also, the increase of negative surface anisotropy increased the resonance field of the low and the high magnetization layer.