• 제목/요약/키워드: synthetic ferrimagnetic layers

검색결과 6건 처리시간 0.039초

교환 바이어스 인위적 준강자성 기준층을 포함한 자기 터널 접합의 강자성 공명 (Ferromagnetic Resonance of Magnetic Tunnel Junctions with an Exchange Biased Synthetic Ferrimagnetic Reference Layer)

  • 윤정범;유천열;정명화
    • 한국자기학회지
    • /
    • 제21권4호
    • /
    • pp.121-126
    • /
    • 2011
  • 자유층과 고정 기준층으로 이루어진 자기 터널 접합의 스핀 동역학을 강자성 공명 시늉내기로 연구 하였다. 먼저 교환 바이어스 인위적 준강자성 기준층을 포함한 자기 터널 접합에서 DC 자기장에 대한 각 층의 자화 방향을 확인하고 터널 자기저항을 계산하였다. 자기 터널 접합에서 스핀의 들뜸 모드들을 확인하기 위해 DC와 RF 자기장을 함께 인가하여 강자성 공명 주파수 스펙트라를 관찰 하였다. 각 층 별로 들뜸 모드들을 확인하여 자유층과 기준층의 자화 방향의 차이로 계산된 터널 자기저항의 들뜸 모드들을 분석 하였다. 전체적으로 스핀의 들뜸 모드는 자유층이나 기준층의 자화 방향에 관련해서 DC 자기장의 음, 양의 방향에 따라 상이하게 나타났다. 음의 방향 자기장에 대해서 자유층과 기준층의 강자성 공명 주파수 스펙트라는 수정된 Kittel 방정식으로 잘 설명되지만 양의 방향 자기장에 대해서는 예측하기 어려운 들뜸 모드들로 인해 분석적 해답을 찾기 어려웠다. 자기터널 접합의 강자성 층들은 서로 상호 작용을 하기 때문에 이에 대한 스핀 동역학 연구는 자유층 뿐만 아니라 기준층, 고정층과도 밀접하게 연관되어 있다.

루테늄과 바나듐을 중간층으로 삽입한 인위적페리층의 교환작용과 미세구조 (Microstructure and Exchange Coupling in Synthetic Ferrimagnetic Permalloy/ Ru (V)/Permalloy Films)

  • 정영순;송오성;윤종승
    • 한국자기학회지
    • /
    • 제13권5호
    • /
    • pp.211-215
    • /
    • 2003
  • 퍼말로이/교환중간층(Ru, V)퍼말로이 구조의 인위적 페리층을 만들어 이때 교환중간층의 두께를 4-20 $\AA$으로 변화시키며 이때의 보자력( $H_{c}$), 스핀플로핑 필드( $H_{sf}$ ), 포화자계( $H_{s}$ )의 변화를 SQUID로 확인하였다. 아울러 수직단면투과전자현미경을 이용하여 Ru, V의 인위적페리층의 미세구조를 관찰하였다. 퍼말로이를 채용한 인위적 구조는 모두 보자력이 10 Oe이하로 가능하였고 교환 층의 두께를 조절함으로써 적절한 $H_{s}$ , $H_{sf}$ 의 선택이 가능하였다. 특히 바나듐을 교환매개층으로 채택한 경우도 8 $\AA$의 두께에서 교환 작용이 확인되었다. 미세구조확인결과 V의 경우 퍼말로이와 혼입에 의해 유효두께가 얇아져서 교환 작용이 작아짐을 확인하였다.

Micromagnetic Simulations for Spin Transfer Torque in Magnetic Multilayers

  • You, Chun-Yeol
    • Journal of Magnetics
    • /
    • 제17권2호
    • /
    • pp.73-77
    • /
    • 2012
  • We investigate spin transfer torque (STT) in magnetic multilayer structures using micromagnetic simulations. We implement the STT contribution for magnetic multilayer structures in addition to the Landau-Lifshitz-Gilbert (LLG) micromagnetic simulators. In addition to the Sloncewski STT term, the zero, first, and second order field-like terms are also considered as well as the effects of the Oersted field due to the running current are addressed. We determine the switching current densities of the free layer with the exchange biased synthetic ferrimagnetic reference layers for various cases.

반자성으로 커플링된 NiFe/Ru/NiFe 박막에서의 자기이방성의 변화 (Magnetic Anisotropy Behavior in Antiparallely Coupled NiFe/Ru/NiFe Films)

  • 송오성;정영순;이기영
    • 한국자기학회지
    • /
    • 제13권3호
    • /
    • pp.97-102
    • /
    • 2003
  • 고집적 TMR소자의 프리층에 적용될 수 있는 인위적페리층(synthetic ferrimagnetic layer : SyFL)인 NiFe/Ru/NiFe박막을 만들고, 결정에너지, 지만에너지, 교환에너지를 고려한 총에너지로부터 평형상태에서의 관계식에서 Ru두께에 따른 보자력( $H_{c}$)변화와, 스핀플로핑자계( $H_{sf}$ ), 포화자계( $H_{s}$)에 대해 알아보았다. Ta(50$\AA$)/NiFe(50$\AA$)Ru(4~20$\AA$)/NiFe(30$\AA$)/Ta(50$\AA$) 구조를 ICP (inductively coupled plasma)형 헬리콘스퍼터로 제작하고, 주어진 Ru두께에서의 시편을 SQUID로 $\pm$15kOe까지 분석하여 M-H루프를 측정하였다. 에너지를 고려한 평형상태 예측은 실험과 잘 일치하였으며, 이방성에너지 $K_{u}$= 1000erg/㎤, 교환에너지 $J_{ex}$= 0.7erg/$\textrm{cm}^2$까지 조절이 가능하였다. 상온에서 $H_{c}$를 10 Oe이하로 만드는 것이 가능하였고, 공업적으로 의미있는 $H_{s}$, $H_{sf}$ 의 범위를 Ru두께 4~10 $\AA$에서 선택이 가능하였다. 또한 50 $\AA$이하의 얇은 NiFe박막에서 자기탄성계수는 0이 아닌 (+)로 작용할 수 있다는 점과 NiFe/Ru 계면 조도를 간접적으로 예상하는 것이 가능하였다.

Frontiers in Magneto-optics of Magnetophotonic Crystals

  • Inoue, M.;Fedyanin, A.A.;Baryshev, A.V.;Khanikaev, A.B.;Uchida, H.;Granovsky, A.B.
    • Journal of Magnetics
    • /
    • 제11권4호
    • /
    • pp.195-207
    • /
    • 2006
  • The recently published and new results on design and fabrication of magnetophotonic crystals of different dimensionality are surveyed. Coupling of polarized light to 3D photonic crystals based on synthetic opals was studied in the case of low dielectric contrast. Transmissivity of opals was demonstrated to strongly depend on the propagation direction of light and its polarization. It was shown that in a vicinity of the frequency of a single Bragg resonance in a 3D photonic crystal the incident linearly polarized light excites inside the crystal the TE- and TM-eigen modes which passing through the crystal is influenced by Brags diffraction of electromagnetic field from different (hkl) sets of crystallographic planes. We also measured the faraday effect of opals immersed in a magneto-optically active liquid. It was shown that the behavior of the faraday rotation spectrum of the system of the opal sample and magneto-optically active liquid directly interrelates with transmittance anisotropy of the opal sample. The photonic band structure, transmittance and Faraday rotation of the light in three-dimensional magnetophotonic crystals of simple cubic and face centered cubic lattices formed from magneto-optically active spheres where studied by the layer Korringa-Kohn-Rostoker method. We found that a photonic band structure is most significantly altered by the magneto-optical activity of spheres for the high-symmetry directions where the degeneracies between TE and TM polarized modes for the corresponding non-magnetic photonic crystals exist. The significant enhancement of the Faraday rotation appears for these directions in the proximity of the band edges, because of the slowing down of the light. New approaches for one-dimensional magnetophotonic crystals fabrication optimized for the magneto-optical Faraday effect enhancement are proposed and realized. One-dimensional magnetophotonic crystals utilizing the second and the third photonic band gaps optimized for the Faraday effect enhancement have been successfully fabricated. Additionally, magnetophotonic crystals consist of a stack of ferrimagnetic Bi-substituted yttrium-iron garnet layers alternated with dielectric silicon oxide layers of the same optical thickness. High refractive index difference provides the strong spatial localization of the electromagnetic field with the wavelength corresponding to the long-wavelength edge of the photonic band gap.