• 한국자기학회지
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• 제18권5호
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• pp.180-184
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• 2008

이온빔 증착법으로 제작한 코닝유리(Corning glass)/Ta(5 nm)/NiFe(7 nm)/FeMn(25 nm)/Ta(5 nm) 다층박막 구조에서 반강자성체 FeMn층 증착시 인가한 일축 이방성 자기장 방향에 따른 강자성체 NiFe층의 자화 스핀배열 의존성을 조사하였다. NiFe층과 FeMn 층 증착시 인가한 자기장 방향을 달리한 각도는 각각 $0^{\circ},\;45^{\circ},\;90^{\circ}$였다. 용이축 MR(magnetoresistaice) 곡선으로부터 얻은 교환결합세기(Hex)는 증착 자기장 각도가 $45^{\circ}$일 때 40 Oe로, $90^{\circ}$일 때는 거의 0 Oe로 감소하였다. 반면에 곤란축 MR 곡선으로부터 얻은 $H_{ex}$ 값은 증착 자기장 각도가 $45^{\circ}$일 때 35 Oe로, 90o일 때는 79 Oe로 증가하였다. 강자성체 층의 용이축과 반강자성체 층의 일축 이방성 방향이 $90^{\circ}$ 차이가 나는 계면에서도 FeMn층이 NiFe층의 자기모멘트 스핀방향을 회전시켜 교환결합 이방성 효과가 발생함을 알 수 있었다.

• 한국자기학회:학술대회 개요집
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• 한국자기학회 2008년도 Asian Magnetics Conference
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• pp.301.2-301.2
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• 2008

• Journal of Magnetics
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• 제5권2호
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• pp.50-54
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• 2000

NiMn-pinned spin valve films consisting of a layered glass/NiFe/Co/Cu/Co/NiFe/NiMn/Ta stack were made by do magnetron sputtering. After deposition, the structure was annealed in a series of cycles each including three hours at $220^\circ C, 2\times10^{-6}$ Torr, in a field of 350 Oe, to create an ordered antiferromagnetic structure in the NiMn layer and produce a strong unidirectional pinning field in the pinned magnetic layer, Optimum spin valve properties were obtained after seven annealing cycles, or 21 hours at $220^\circ C$, and were : MR ratio 1%, exchange coupling field 620 Oe, and coercivity of pinned layer 250 Oe. The exchange coupling field remained constant up to an operating temperature of $175^\circ C$, and the blocking temperature was about $380^\circ C$.

• 한국결정성장학회지
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• 제8권1호
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• pp.73-82
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• 1998

교환이방성이란 반강자성층과 강자성층의 이층막(bilayer)사이의 교환작용에 의해 발생하는 일방향 자기이방성을 말한다. 본 연구에서는 스퍼터링법으로 제작한 NiO/NiFe 이층막에서 발생하는 교환이방성에 대한 연구를 통하여 이를 스핀밸브형 거대자기저항 소자에 적용하고자 하였다. 먼저 NiO 증착조건 변화에 따른 NiO/NiFe 이층막의 특성변화를 살펴보았으며, 이를 통하여 NiO 증착중 Ar 압력 변화가 이층막의 교환이방성에 가장 중요한 인자임을 알수 있었다. 즉 Ar 압력이 낮을수록 교환이방성 특성이 더 우수하였다. 이러한 이층막 조건을 통하여 스핀밸브형 거대자기저항 다층막을 증착하였으며 그 결과 3.4%의 자기저항비와 0.25%/Oe의 민감도를 얻었다.

• Journal of Magnetics
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• 제7권3호
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• pp.72-79
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• 2002

Local M-H loops have been measured on the free layer of a tunneling magnetoresistance (TMR) junction using the magneto-optical Kerr effect (MOKE) system, with an optical beam size of about 2 $\mu$m diameter. Tunnel junctions were deposited using the DC magnetron sputtering method in a chamber with a base pressure of 3$\times$10$^{-9}$ Torr. The relatively irregular variations of coercive force H$_c$(∼17.5 Oe) and unidirectional anisotropy field H$_{ua}$(∼7.5 Oe) in the as-deposited sample are revealed. After $200{^{\circ}C}$ annealing, He decreases to 15 Oe but H$_{ua}$ increases to 20 Oe with smooth local variations. Two-dimensional plots of H$_c$ and H$_{ua}$ show the symmetric saddle shapes with their axes aligned with the pinned layer, irrespective of the annealing field angle. This is thought to be caused by geometric effects during deposition, together with a minor annealing effect. In addition, the variation of root mean square (RMS) surface roughness reveals it to be symmetric with respect to the center of the pinned-layer axis, with the roughness of 2.5 $\AA$ near the edge and 5.8 $\AA$ at the junction center. Comparison of surface roughness with the variation of H$_{ua}$ suggests that the H$_{ua}$ variation of the free layer is well described by dipole interactions related to surface roughness. As a whole, the reversal magnetization is not uniform over the entire junction area and the macroscopic properties are governed by the average sum of local distributions.

• 한국자기학회지
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• 제11권2호
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• pp.72-77
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• 2001

DC 마그네트론 방식으로 제조한 PtMn계 상부층형(top) 스핀밸브 박막을 반강자성층인 PtM의 fcc (111) 구조에서 fat (111)구조 천이를 위하여 27$0^{\circ}C$에서 3 kOe의 외부자장을 가해주면서 일차적인 열처리를 한 후, 이차적으로 무자장 열처리를 하여 상온에서 자기적 특성을 조사하였다. Si/A1$_2$O$_3$ (500$\AA$)/Ta(50$\AA$)NiFe(40$\AA$)/CoFe(17$\AA$)/Cu(28$\AA$)/CoFe (30$\AA$)PtMn(200$\AA$)Ta(50$\AA$) top 스핀밸브 시료에서 자기저항비를 조사한 결과 열처리 온도가 높아질수록 자기저항비가 완만히 감소하나 325 $^{\circ}C$ 이상에서 급격히 감소하여 1 %까지 감소하는 것을 확인하였으며, 이것은 열처리 온도가 높아질수록 반강자성층과 피고정층사이의 교환 결합력이 약해지는 것에 기인하는 것으로 판단하였다. 열처리 온도 증가에 따른 교환 바이어스 자장은 325 $^{\circ}C$ 이상에서 급격히 감소하였고, 고정층과 자유층사이의 상호 결합 세기(interlayer coupling field, $H_{int}$)는 $325^{\circ}C$ 이상에서 크게 증가하였는데, 이것은 열처리 온도가 증가함에 다라 Mn의 상호 확산(inter-diffusion)dl 증가하여 계면에서의 거칠기(roughness)가 커지기 때문이라고 생각하였다. 이와 같은 결과에서 PtMn 스핀밸브의 급격한 자기적 특성변화가 일어나는 열처리 온도가 PtMn계 스핀밸브 박막의 블로킹 온도(blocking temperature, $T_b$)와 잘 일치함을 호가인할 수 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제6권4호
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• pp.242-250
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• 1996

RF-마그네트론 스퍼터법으로 제조된 $400\;{\AA}$의 $Ni_{81}Fe_{19}$ 박막을 자장중에서 열처리할 때 박막의 미세구조 및 표면형상의 변화에 따른 전자기적 특성을 조사하였다. 보자력은 열처리 온가 $300^{\circ}C$까지 증가함에 따라 박막내부 잔류응력의 감소 및 재결정에 의해 감소하였고, $400^{\circ}C$에서는 결정립성장 및 표면조도의 증가에 의해 증가에 의해 증가하였다. $4{\pi}M_{s}$는 열처리온도에 따라 큰 변화를 보이지 않고, 9.2 kG 수준의 거의 일정한 값을 보였다. 열처리 온도가 증가 함에 따라 전기비저항은 $37\;{\mu}{\Omega}cm$에서 $24\;{\mu}{\Omega}cm$로 감소하였으며, 자기저항값은 $0.6\;{\mu}{\Omega}cm$ 수준으로 거의 일정한 값을 보였고, 자기저항비 1.5 %에서 3.1 %로 증가 하였다. 따라서 자기저항비의 증가는 주로 전기비저항의 감소에 기인한 것으로 나타났다. 이상에서 박막을 실제적인 자기저항 헤드에 응용을 고려시, 최적 열처리조건은 400 Oe의 일방향 자장중 $300^{\circ}C$에서 1시간 열처리할 때로 나타났다.