High Frequency Magnetic Characteristics of $Co_{90}Fe_{10}$ Thin Films and $Co_{90}Fe_{10}/SiO_2$ Multilayers

$Co_{90}Fe_{10}$ 박막 및 $Co_{90}Fe_{10}/SiO_2$ 다층박막의 고주파 자기특성

  • 윤의중 (호서대학교 전기전자제어공학부) ;
  • 진현준 (호서대학교 정보통신공학부) ;
  • 박노경 (호서대학교 정보통신공학부) ;
  • 문대철 (호서대학교 정보통신공학부) ;
  • 김좌연 (호서대학교 재료화학공학부)
  • Published : 1998.10.01

Abstract

The $Co_{90}Fe_{10}$ single layer films were deposited on various substrates (glass, Si, polymide) using high vacuum RF magnetron sputtering system and nominall 1000 $\AA$ thick $Co_{90}Fe_{10}$ alloy films had a good high frequency characteristic. $M_S$ and $H_{an}$ values obtained from the B-H characteristic of the $10{\times}[100 nm \;Co_{90}Fe_{10}/100 nm\; SiO_2]$ multilayers agreed well with those obtained by calculation. Complex relative permeability $(={\{\mu}_r={\mu}_r',-j{\mu}$\mu$_r")$ at frequency f was measured from the transmission characteristics $(S_{11},\; S_{21}\;parameters)$ of the microstrip line which has a stacked structure consisting of sample magnetic films and a conductor and is connected to a network analyzer. The ${\mu}_r'-f$ characteristic was abtained from the megnetic absorption, which was analyzed from the S-parameter characteristics of the microstrip line. The ${\mu}_r'-f$ characteristic was also calculated from the ${\mu}_r"-f$-f characteristic using the Kramers-Kronig relation. The measurement results were confirmed to agree well with those obtained by calculations.culations.

Co90Fe10 단일박막층은 고진공 RF magnetron sputtering 장비를 이용하여 여러 가지 기판(glass, Si, polyimide) 위에 적층되었고 ~1000$\AA$ 두께를 가진 Co90Fe10 박막은 우수한 고주파 자기특성을 나타내었다. 10$\times$[100 nm co90Fe10/ 100 nm SiO2] 다층 박막의 자화값은 예측된 값과 거의 일치하였으며 Han값(=124 Oe)도 예측된 30$\leq$Han$\leq$125 Oe 범위 내에 있음을 알 수 있었다. 자성 다층 박막의 자화율(=$\mu$,=$\mu$,-j$\mu$r")의 주파수 특성은 자성 다층 박막과 도체로 이루어진 층상구조를 갖는 microstrip line을 network analyzer에 연결하여 전송 특성(S11, S21 파라미터)을 측정함으로써 얻어졌다. $\mu$,"의 주파수 특성은 S-파라미터로 분석되는 magnetic absorption으로부터 얻어졌다. 또한 $\mu$r'의 주파수 특성은 Kramers-Kronig 관계식을 사용하여 $\mu$r"의 주파수 특성으로부터 계산되었다. 이와 같이 얻어진$\mu$r의 주파수 특성 (static 자화율, 공진 주파수)은 계산에 의해서 얻어진 값들과 잘 일치된다는 것을 확인하였다.일치된다는 것을 확인하였다.

Keywords

References

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