• 제목/요약/키워드: spin wave resonance

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CoFeB 박막 재료에서 강자성 및 스핀파 공명 신호 분석 (Analysis of Ferromagnetic and Spin Wave Resonance Signals in CoFeB Thin Films)

  • 김동영;윤석수
    • 한국자기학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.165-170
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    • 2014
  • 본 연구에서는 두께가 다른 비정질 CoFeB 박막 재료에서 측정한 강자성 및 스핀파 공명 신호를 비교 분석하였다. 강자성 공명 자기장($H_{FMR}$)은 두께에 거의 무관하게 일정한 값을 갖는 반면 스핀파 공명 자기장($H_{SWR}$)은 CoFeB의 두께에 의존하는 스핀파 모드들에 대한 이론 값과 일치하였다. 수평면에서 자기장 각도에 따른 $H_{FMR}$ 측정 결과로부터 CoFeB 재료의 일축이방성 자기장은 37 Oe였다. 한편 $H_{SWR}$$H_{FMR}$과 동일한 각도 의존성을 보였으며, 스핀파 공명 신호의 크기는 강자성 공명 신호에 비하여 약 5.7배 증가하였다. 이러한 증가는 비정질 재료의 작은 감쇠 상수에 의한 저감이 작은 스핀파의 진행 특성 및 균일한 자화에 의한 이상적인 정상파 형성 조건에 기인함을 알 수 있었다.

TEMPERATURE DEPENDENCE OF SPIN WAVE RESONANCE IN AMORPHOUS FILMS

  • Kim, Y.Y.;Baek, J.S.;Lee, S.J.;Lee, T.G.;Lim, W.Y.;Yu, S.C.;Lee, S.H.;Jang, P.W.
    • 한국자기학회지
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    • 제5권5호
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    • pp.524-527
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    • 1995
  • The temperature dependence of spin wave mode separation in amorphous $Co_{89.5}Zr_{10.5}$ thin film has been investigated at temperatures between 100 K and 300 K. The magnetization and the spectroscopic splitting factor were obtained for the main resonance mode in parallel and perpendicular magnetic field. ${\Delta}H_{2-3}$, the difference between resonance field of mode 2 and the resonance field of mode 3, increases with decreasing temperature. The linewidth increases for all the modes with decreasing temperature. Especially in mode 3 it increases rapidly below 200 K. This phenomenon could be caused by the increase of exchange stiffness constant or the decrease of surface magnetic anisotropy constant with decreasing temperature.

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Spin Wave Interference in Magnetic Nanostructures

  • Yang, Hyun-Soo;Kwon, Jae-Hyun;Mukherjee, Sankha Subhra;Jamali, Mahdi;Hayashi, Masamitsu
    • 한국자기학회:학술대회 개요집
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    • 한국자기학회 2011년도 자성 및 자성재료 국제학술대회
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    • pp.7-8
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    • 2011
  • Although yttrium iron garnet (YIG) has provided a great vehicle for the study of spin waves in the past, associated difficulties in film deposition and device fabrication using YIG had limited the applicability of spin waves to practical devices. However, microfabrication techniques have made it possible to characterize both the resonant as well as the travelling characteristics of spin waves in permalloy (Py). A variety of methods have been used for measuring spin waves, including Brillouin light scattering (BLS), magneto-optic Kerr effect (MOKE), vector network analyzer ferromagnetic resonance (VNA-FMR), and pulse inductive microwave magnetometry (PIMM). PIMM is one of the most preferred methodologies of measuring travelling spin waves. In this method, an electrical impulse is applied at one of two coplanar waveguides patterned on top of oxide-insulated Py, producing a local disturbance in the magnetization of the Py. The resulting disturbance travels down the Py in the form of waves, and is inductively picked up by the other coplanar waveguide. We investigate the effect of the pulse width of excitation pulses on the generated spin wave packets using both experimental results and micromagnetic simulations. We show that spin wave packets generated from electrical pulses are a superposition of two separate spin wave packets, one generated from the rising edge and the other from the falling edge, which interfere either constructively or destructively with one another, depending upon the magnitude and direction of the field bias conditions. A method of spin wave amplitude modulation is also presented by the linear superposition of spin waves. We use interfering spin waves resulting from two closely spaced voltage impulses for the modulation of the magnitude of the resultant spin wave packets.

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다결정 $Ni_{83}Fe_{17}$ 합금박막에 대한 스핀파 특성의 열처리 효과 (Annealing Temperature Dependence of the Spin Wave for Polycrystalline $Ni_{83}Fe_{17}$ Thin Films)

  • 백종성;김약연;이성재;임우영;이수형
    • 한국자기학회지
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    • 제5권6호
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    • pp.968-973
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    • 1995
  • 고주파 마그네트론 스파터링 방법으로 제작한 다결정 $Ni_{83}Fe_{17}$ 합금박막의 열처리 효과를 고찰하기 위하여 제작된 시료를 $135^{\circ}C,\;225^{\circ}C$의 공기분 위기 및 $160^{\circ}C,\;220^{\circ}C,\;330^{\circ}C,\;390^{\circ}C\;및\;420^{\circ}C$의 아르곤 분위기에서 각각 1시간씩 열처리한 후, 강자성 공명실험을 통해 스핀파 특성변화를 고찰했다. 정자기장을 박막면에 수직한 방향으로 인가하면서 측정한 강자성 공명실험에서 여러개의 스핀파 모우드가 관측되었는데, 열처리하지 않은 시료와 아르곤 분위기에서 열처리한 시료에서는 홀수모우드만 관측되었다. 공기중 $225^{\circ}C$에서 열처리 한 시료에서는 시료양면의 표면이방성차가 증가하여 짝수모우드의 스핀파도 관측되었다. $420^{\circ}C$의 아르곤 분위기에서 열처리한 시료의 경우, 스핀파들이 높은 자기장 쪽으로 이동하는 모습을 보였는데, 이와같은 현상은 열처리과정에서 시료의 포화자화가 증가했기 때문으로 생각된다. 또한 스핀파들 사이의 간격들이 급격히 좁아지는 경향을 보였는데, 이는 시료내부의 자기적 균일성이 증가하는데 그 원인이 있는 것으로 해석된다.

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자성 박막에서 여기되는 스핀파 거동 (Behavior of Spin Waves Excited in Magnetic Thin Film)

  • 한기평;손영준;백문철;조경익
    • 한국자기학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.86-92
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    • 2000
  • 자성 박막 표면에서의 일축 자기이방성을 고려한 자화의 경계조건을 Maxwell 방정식과 자화에 대한 Gilbert 방정식을 동시에 만족하는 해에 적용하여 자성박막에서 여기되는 스핀파 공명신호에 대한 모의실험을 수행하였다. 공명신호에 영향을 주는 물리량은 박막두께, 교환강성 상수, 표면 자기이방성 상수, 포화자화, 감쇠 상수, 전기비저항 등이며, 이러한 물리량들이 자성 박막에서 여기되는 스핀파 거동에 미치는 영향을 공명흡수선의 공명자기장, 선폭, 세기로 구분하여 조사하였다.

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FERROMAGNETIC RESONANCE STUDIES IN AMORPHOUS Co-Zr FILMS

  • Kim, Y.Y.;Baek, J.S.;Lee, S.J.;Lim, W.Y.;Yu, S.C.;Lee, S.H.;Jang, P.W.
    • 한국자기학회지
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    • 제5권5호
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    • pp.528-532
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    • 1995
  • Ferromagnetic resonance experiments have been used to investigate the magnetic properties of amorphous $Co_{89.5}Zr_{10.5}$ thin films deposited by DC magnetron sputtering method. In the thickness range from $350\;{\AA}$ to $3,200\;{\AA}$, measurements were carried out in a static magnetic field perpendicular and parallel to the film plane and in a conventional 9.44 GHz spectrometer at room temperature. The ferromagnetic resonance spectra by the field perpendicular to the film plane showed standing spin wave. The spacing and the relative intensities between the various spin wave resonance peaks are analysed considering surface magnetic anisotropy. The surface magnetic anisotropy constant ($K_{so},\;K_{sd}$) of amorphous $Co_{89.5}Zr_{10.5}$ thin films are $0.02\;erg/\textrm{cm}^2$ and $0.55\;erg/\textrm{cm}^2$ respectively regardless of the film thickness except for $3,200\;{\AA}$ film. In case of $3,200\;{\AA}$ these values are $0.46\;erg/\textrm{cm}^2$ and $0.55\;erg/\textrm{cm}^2$ respectively.

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