• Title/Summary/Keyword: 교환결합력

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The Exchange Bias of NiO/NiFe Thin Eilm by the Measurement of Anisotropic Mngnetoresistance (이방성 자기저항측정을 이용한 NiO/NiFe 박막의 교환결합연구)

  • Kim, Jong-Kee;Kim, Sun-Wook;Lee, Ky-Am;Lee, Sang-Suk;Hwang, Do-Guwn
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.12 no.4
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    • pp.143-148
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    • 2002
  • We report an experimental evidence of coexistence of the strong and weak exchange couplings in unidirectional NiO/NiFe (antiferromagneticlferromagnetic) bilayer thin films. The exchange bias was measured by VSM and AMR techniques and then, analyzed into the strong and weak exchange couplings by means of a regression method. In NiO(60nm)/NiFe(10nm) film, the ratio of the weak exchange coupling field over the average exchange coupling field was found to be almost unchanged within it range from 0.2 to 0.4 irrespective to the strength of an applied field. However, the ratio increased among the samples with decreasing the average exchange coupling field due to the increment of the weak exchange coupling area.

Spacer Al and Top NiFe Thickness Dependence of Anomalous Exchange Bias of the Bottom NiFe layer in NiFe/FeMn/Al/NiFe (NiFe/FeMn/Al/NiFe 다층박막에서 Bottom NiFe 교환바이어스의 사잇층 Al과 상부 NiFe 두께 의존성)

  • 윤상민;호영강;김철기;김종오
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.237-237
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    • 2003
  • 교환바이어스(exchange bias)현상은 강자성과 반강자성의 접합계면에서 강한 상호 교환결합력에 의해 발생하는 것으로 알려져 있다. 이 현상은 1956년 Meiklejohn과 Bean에 의해 CoO층으로 둘러싸인 Co 입자에서 발견된 이후[1], 강자성과 반강자성의 접합계면을 가지는 다층박막에서의 교환바이어스에 대한 연구가 진행되어왔다[2-6]. 이는 강자성/반강자성 박막의 교환바이어스 특성을 이용하여, 강자성 박막의 스핀방향을 고정시킬 수 있기 때문이다. 이러한 교환바이어스 특성은 하드드라이브의 고밀도 자기헤드소자 및 비휘발성 자기메모리소자에 응용되어지는 등 경제적 가치를 갖는 기술적인 면과 교환바이어스라는 자기특성의 학문적인 가치로 인해 이 분야에 대한 집중적인 투자와 연구가 이루어지고 있다. 최근에는 교환바이어스 현상의 원인과 형성기구에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 강자성과 반강자성 박막의 단거리 상호 교환결합력에 의한 교환바이어스 현상은, 계면의 원자구조, 자기구조 및 각자성층의 여러 가지 인자들에 대해서 지속적으로 연구되고 있다.

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Assessment of Bottom NiFe Anomalous Exchange Bias by hi ion Beam Etching of Top NiFe in NiFe/FeMn/Al/NiFe (상부 NiFe의 Ar 이온빔 에칭에 의한 NiFe/FeMn/Al/NiFe 구조의 다층박막에서 하부 NiFe 교환바이어스 조사)

  • 윤상민;임재준;김철기;김종오
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.236-236
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    • 2003
  • 교환바이어스(exchange bias)현상은 강자성과 반강자성의 접합계면에서 강한 상호 교환결합력에 의해 발생하는 것으로 알려져 있다. 이 현상은 1956년 Meiklejohn과 Bean에 의해 CoO층으로 둘러싸인 Co 입자에서 발견된 이후[l], 강자성과 반강자성의 접합계면을 가지는 다층박막에서의 교환바이어스에 대한 연구가 진행되어왔다[2-6]. 이는 강자성/반강자성 박막의 교환바이어스 특성을 이용하여, 강자성 박막의 스핀방향을 고정시킬 수 있기 때문이다. 이러한 교환바이어스 특성은 하드드라이브의 고밀도 자기헤드소자 및 비휘발성 자기메모리소자에 응용되어지는 등 경제적 가치를 갖는 기술적인 면과 교환바이어스라는 자기특성의 학문적인 가치로 인해 이 분야에 대한 집중적인 투자와 연구가 이루어지고 있다. 최근에는 교환바이어스 현상의 원인과 형성기구에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 강자성과 반강자성 박막의 단거리 상호 교환결합력에 의한 교환바이어스 현상은, 계면의 원자구조, 자기구조 및 각자성층의 여러 가지 인자들에 대해서 지속적으로 연구되고 있다.

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Exchange Bias Field and Coercivity of [NiFe/NiFeCuMo/NiFe]/FeMn Multilayers ([NiFe/NiFeCuMo/NiFe]/FeMn 다층박막의 교환결합력과 보자력에 관한 특성 연구)

  • Choi, Jong-Gu;Lee, Sang-Suk
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.21 no.4
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    • pp.132-135
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    • 2011
  • The exchange bias field ($H_{EX}$) and the coercivity ($H_C$) variation and change depending on the thickness of intermediately super-soft magnetic NiFeCuMo layer with different thickness of the bottom NiFe layer were investigated. The $H_{EX}$ of triple pinned NiFe(4 nm)/NiFeCuMo($t_{NiFeCuMo}$= 1 nm)/NiFe(4 nm)/FeMn multilayer has the maximum value more less than one of single pinned NiFe(8 nm)/FeMn layer. If NiFeCuMo layer is inserted each into between the pinned and free NiFe layers, we can be used as GMR-SV device for a bio-sensor that has improved magnetic sensitivity.

Exchange and Interlayer Coupling in NiO Spin Valve Films (NiO 스핀밸브 박막에서 교환결합과 사잇층 결합에 관한 연구)

  • 박창만;고성호;황도근;이상석;이기암
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.7 no.5
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    • pp.258-264
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    • 1997
  • Exchange and interlayer couplings between a NiFe ferromagnetic layer and an antiferromagnetic NiO layer in NiO/NiFe/Cu/NiFe spin-valve films prepared by rf/dc magnetron sputtering were investigated. The interlayer coupling field ($H_{int}$ decreased with the Cu layer thickness, and the exchange coupling field $(H_{ex}$ saturated to 90 Oe. the magnetitudes of $H_{ex}$ and $H_{int}$ decreased with increasing thickness of the pinned NiFe layer. The increase of $H_{int}$ with the free NiFe layer may be due to the increased magnetization.

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Angular Dependence of Ferromagnetic Resonance Linewidth in Exchange Coupled CoFe/MnIr Bilayers (교환 결합력을 갖는 CoFe/MnIr 박막에서 강자성 공명 선폭의 각도 의존성 연구)

  • Yoon, Seok Soo;Kim, Dong Young
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.26 no.2
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    • pp.50-54
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    • 2016
  • We analyzed the angular dependence of ferromagnetic resonance linewidth in exchange coupled CoFe/MnIr bilayers. The maximum and minimum linewidth was observed in the easy and hard direction of unidirectional anisotropy by exchange coupling, respectively, and it was well agreed with the angular dependence of exchange bias field. The maximum linewidth was due to the twist of CoFe magnetization near CoFe/MnIr interface from direction of pinned MnIr spin to direction of applied magnetic field. While, minimum linewidth more higher than that of CoFe was related to rotatable anisotropy field, and explained by easy axis distribution of MnIr grains.

Assessment of exchange bias by Ar ion beam FeMn inter-layer surface etching in Py/FeMn/Py multilayer (NiFe/FeMn/NiFe 다층박막에서 사이층 FeMn의 Ar 이온빔 surface etching에 의한 교환바이어스 평가)

  • 윤상민;임재준;이영우;김철기;김종오
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.03a
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    • pp.233-233
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    • 2003
  • 교환바이어스(exchange bias)현상은 강자성과 반강자성의 접합계면에서 강한 상호 교환결합력에 의해 발생하는 것으로 알려져 있다. 이 현상은 1956년 Meiklejohn과 Bean에 의해 CoO 층으로 둘러싸인 Co 입자에서 발견된 이후, 강자성과 반강자성의 접합계면을 가지는 다층 박막에서의 교환바이어스에 대한 연구가 진행되어왔다. 이는 강자성/반강자성 박막의 교환바이어스 특성을 이용하여, 강자성 박막의 스핀방향을 고정시킬 수 있기 때문이다. 이러한 교환바이어스 특성은 하드드라이브의 고밀도 자기헤드소자 및 비휘발성 자기메모리소자에 응용되어지는 등 경제적 가치를 갖는 기술적인 면과 교환바이어스라는 자기특성의 학문적인 가치로 인해 이 분야에 대한 집중적인 투자와 연구가 이루어지고 있다 최근에는 교환바이 어스 현상의 원인과 형성기구에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 강자성과 반강자성 박막의 단거리 상호 교환결합력에 의한 교환바이어스 현상은, 계면의 원자구조, 자기구조 및 각자성층의 여러 가지 인자들에 대해서 지속적으로 연구되고 있다. 본 연구에서는 Helmhertz 코일의 진동샘플형 자력계(VSM)을 이용하여 Si 기판위에 증착된 NiFe(10nm)/FeMn(t)/NiFe(10nm) 다층박막에서 FeMn층의 두께에 대한 각각의 교환바이어스 현상을 조사하고 사잇층 FeMn층의 surface를 Ar ion beam etching하여 etching 조건에 따른 교환바이어스를 비교분석 하고자 한다.

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Fabrication and Characteristics of a Highly Sensitive GMR-SV Biosensor for Detecting of Micron Magnetic Beads (미크론 자성비드 검출용 바이오센서에 대한 고감도 GMR-SV 소자의 제작과 특성 연구)

  • Choe, Jong-Gu;Park, Gwang-Jun;Lee, Ju-Hyeong;Lee, Sang-Seok;Lee, Jang-Ro
    • Proceedings of the Korean Magnestics Society Conference
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    • 2012.11a
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    • pp.146-148
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    • 2012
  • 미크론 자성비드 검출용 바이오센서에 활용하는 GMR-SV 박막을 이온빔 스퍼터링 증착법으로 glass/Ta(5.8 nm)/NiFe(5 nm)/Cu(t nm)/NiFe(3 nm)/FeMn(12 nm)/Ta(5.8 nm)의 구조를 갖도록 증착하였다. 비자성체 Cu의 두께가 3.0 nm에서 2.2 nm까지 얇아질수록 교환결합력은 증가하였으며 자기저항비는 다소 낮았다. 비자성체의 두께가 얇으면 반강자성체의 층간 교환작용이 강자성체의 고정층 뿐만 아니라 자유층의 스핀배열에도 영향을 주고 있음을 확인할 수 있었다. 또한 리소그래피 공정 과정을 거쳐 GMR-SV 소자를 제작하여 미트론 자기비드를 검출하였다. 여기서 자기비드를 떨어뜨리기 전과 후의 자기저항비, 교환결합력, 보자력은 각각 0.9%, 3 Oe, 2 Oe의 값을 나타내었다. 이것으로 미크론단위의 바이오센서로서 활용할 수 있는 가능성을 보여주었다.

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Exchange coupling of Co/NiMn bilayer (Co/NiMn의 교환 자기결합에 관한 연구)

  • 안동환;조권구;주승기
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.10 no.4
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    • pp.171-177
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    • 2000
  • Exchange coupling of Co/NiMn bilayers fabricated by RF magnetron sputtering method was studied. We investigated the variation of exchange coupling field (H$\sub$ex/) for different annealing temperature and time. The maximum exchange coupling field was obtained after 13hr annealing at 300 $^{\circ}C$. With respect to deposition sequence, it was demonstrated that NiMn-top bilayers had higher exchange coupling field than NiMn-bottom bilayers. Ta capping layer was shown to be essential in achieving exchange coupling and Auger Electron Spectroscopy (AES) proved that uncapped NiMn/Co bilayers did not have exchange coupling because of oxygen incorporation into film. We also observed the effect of Ta underlayer on exchange coupling. It was found that Ta underlayer had better not be used for attaining higher exchange coupling. XRD analysis showed that Ta underlayer helped bilayers develop texture, but it was not essential to exchange coupling of Co/NiMn bilayers, which is in contrast to NiFe/NiMn system. Furthermore, the NiMn and Co thickness dependence of exchange coupling has been investigated. The exchange coupling strength reached the maximum above 200 ${\AA}$ NiMn thickness and had inversely proportional relation with Co thickness.

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