Journal of the Korean Magnetics Society (한국자기학회지)

The Korean Magnetics Society (한국자기학회)
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The Dependences of Magnetoresistance and Exchange Biasing on Annealing temperature in Top and Bottom Type Specular Spin Valves with Nano-oxide Layers

나노 옥사이드 층을 가진 스펙큘라 스핀밸브의 자기저항 특성 및 교환바이어스의 열처리 온도 의존성

  • Jang, S.H. (School of Materials Science and Engineering, Seoul National University) ;
  • Kang, T. (School of Materials Science and Engineering, Seoul National University) ;
  • Kim, H.J. (Nanodevice Research Center, Korea Institute of Science and Technology) ;
  • Kim, K.Y. (Nanodevice Research Center, Korea Institute of Science and Technology)
  • 장성호 (서울대학교 재료공학부) ;
  • 강탁 (서울대학교 재료공학부) ;
  • 김희중 (한국과학기술연구원 나노소자연구센터) ;
  • 김광윤 (한국과학기술연구원 나노소자연구센터)
  • Published : 2002.06.01
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Abstract

We investigated magnetoresistance(MR) and exchange bias properties by annealing in top and bosom type spin valves (SV) with nano-oxide layers (NOL). In top SVs with NOL, MR ratio of 9.2% is obtained after postdeposition annealing at 250$\^{C}$. In bottom SVs with NOL, MR ratio of 10.1 % is obtained after postdeposition annealing at 250$\^{C}$. Therefore, specular reflection of the NOL in bottom SVs is higher than that of the NOL in top SVs. Exchange biasing of bottom SVs with NOL is 28% higher than that of bottom SVs without NOL after annealing. This enhancement of exchange biasing is thought to be due to the reduced magnetic moment of the pinned layer with NOL and enhanced (111) FeMn texture.

나노옥사이드(nato-oxide layer, NOL) 층이 고정층에 첨가된 스펙큘라 스핀밸브(specular spin valve)와 NOL이 없는 기본 스핀 밸브를 UHV 스퍼터 시스템에서 FeMn 반강자성층을 사용하여 탑 및 바텀 형 스핀밸브를 제조하였으며, 제조한 시료의 열처리 온도에 따른 자기저항 특성 및 교환바이어스 특성을 비교 분석하였다. 탑 형 스핀밸브에서는 NOL이 있는 경우 25$0^{\circ}C$ 열처리에서 9.2%의 자기저항비를 얻을 수 있었으며, 바텀 형 스핀밸브에서는 25$0^{\circ}C$ 열처리에서 10.1%의 자기저항비를 얻을 수 있었다. 따라서 바텀 형 스핀밸브가 탑 형 스핀밸브보다 고정층에 첨가된 NOL의 스펙큘라 반사 효과가 높아 자기저항비가 증가함을 확인하였다. 또한 바텀 형 스핀밸브에서 25$0^{\circ}C$ 이상의 열처리시 NOL이 있는 경우가 NOL이 없는 경우보다 28 % 이상의 교환바이어스 증가를 보였다. 이와 같은 원인은 NOL이 첨가된 고정층의 자기모멘트의 감소와 X-선 회절 분석 결과로부터 NOL의 첨가에 따른 강화된 (111) FeMn집합조직 때문이라고 판단된다.

Keywords

References

  1. J. Appl. Phys. v.78 W.F. Egelhoff, Jr.;T. Ha;R.D.K. Misra;Y. Kadmon;J. Nir;C.J. Powell;M.D. Stiles;R.D. McMichael;C.-L. Lin;J.M. Sivertsen;J. H. Judy;K. Takano;A.E. Berkowitz;T.C. Anthony;J.A. Brug https://doi.org/10.1063/1.360692
  2. Phys. Rev. v.B53 H.J.M. Swagten;G.J. Strijkers;P.J.H. Bloemen;M.M.H. Wilekens;W.J.M. de Jonge
  3. Jpn. J. Appl. Phys. v.33 S. Noguchi;R. Nakatani;K. Hoshino;Y. Sugita https://doi.org/10.1143/JJAP.33.133
  4. J. Magn. Magn. v.Mater 198-199 no.9 H. Sakakima;Y. Sugita;M. Satomi;Y. Kawawake https://doi.org/10.1016/S0304-8853(98)00591-5
  5. Digest of INTERMAG'99 v.DB-1 Y. Kamiguchi;H. Yuasa;H. Fukuzawa;K. Koui;H. Iwasaki;M. Sahashi
  6. IEEE Trans. Magn. v.37 J.C.S. Kools;S.B. Sant;K. Rook;W. Xiong;Faiz Danmani;W. Ye;J. Nuez-Regueiro;Y. Kawana;M. Mao;K. Koi;H. Iwasaki;M. Sahashi https://doi.org/10.1109/20.950967
  7. J. Appl. Phys. v.89 M.F. Gillies;A.E. T. Kuiper;G.W.R. Leibbrandt https://doi.org/10.1063/1.1356715
  8. Appl. Phys. Lett. v.77 J.A. Veloso;P.P. Freitas;P. Wei;N.P.Barradas;J.C. Soares;B. Almeida;J.B. Sousa https://doi.org/10.1063/1.1288672
  9. J. Appl. Phys. v.89 S. Sant;M. Mao;J. Kools;K. Koi;H. Iwasaki;M. Sahashi https://doi.org/10.1063/1.1356718
  10. Proc. Cambridge Philos. Soc. v.34 K. Fuchs https://doi.org/10.1017/S0305004100019952
  11. Adv. Phys. v.1 no.1 E.H. Sondheimer https://doi.org/10.1080/00018735200101151
  12. J. Magn. Magn. Mater v.192 no.203 J. Nogues;Ivan K, Schuller https://doi.org/10.1016/S0304-8853(98)00266-2
  13. 한국자기학회지 v.11 no.27 김태곤;전기영;황정남;신윤하;김영만;송종한;장성호;김광윤
  14. J. Appl. Phys. v.64 Cherngye Hwang;Roy H. Geiss;J. Kent Howard https://doi.org/10.1063/1.342110