• 한국자기학회:학술대회 개요집
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• 한국자기학회 2003년도 하계학술연구발표회 및 한.일 공동심포지엄
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• pp.130-131
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• 2003

Mn 합금형태의 반강자성체 물질인 IrMn은 열처리 전과 후에 교환결합세기를 400 Oe 이상 쉽게 얻을 수 있다. IrMn 스핀밸브나 터널링 접합 소자는 높은 교환 결합세기와 우수한 열적안정성으로 인하여 자기센서로서 실용화하기에 이르렀다. Mn이 계면의 이웃층으로 확산이 왕성하므로 자성층의 종류에 따라 교환결합세기의 변화에 심각한 영향을 주게 된다. 더욱이 열처리시에 일어나는 Mn 확산 및 이동을 통해 이웃층의 계면 손상과 자기 수송 특성을 완화 내지 손상시키는 중요한 요인으로 밝혀져 있다. 열처리 전과 후에 따른 자기적 특성의 변화가 비교적 큰 IrMn에서 Mn 성분에 따른 fcc 결정성 및 교환결합세기의 변화를 상세히 관찰함으로서 Mn 확산에 의한 반자성층의 Mn 결핍 또는 상변화를 극-초박막 Mn층 삽입으로 보상효과를 이용하여 교환결합세기 강화 및 열적안정성을 향상시킨 실험결과를 소개한다.

• 한국자기학회지
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• 제13권4호
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• pp.176-181
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• 2003

금속마스크에 의해 패턴된 교환결합 이중박막 NiO(10∼60 nm)/NiFe(10 nm)의 모서리에서 발생한 여러 종류의 자구벽(magnetic domain wall)을 MFM(magnetic_ force microscopy)로 측정하였다. 박막의 모서리 경계선이 교환결합이방성 방향과 같은 방향일 때는 직선모양의 Neel 자구벽이 측정되었으며, 경계면이 이방성방향과 수직인 경우에는 zigzag Bloch 자구벽이 발견되었다. 이러한 자구벽은 NiO(60 nm)인 경우에는 교환결합세기(H$_{ex}$ = 75 Oe)가 박막경계면에서 발생한 반자장(demagnetization field) 세기보다 크기 때문에 발생하지 않았고, 교환결합세기가 약한 NiO(30 nm, H$_{ex}$ = 21 Oe)를 갖는 이중박막에서는 발견되었다. 이들 자구벽이 외부 자기장의 변화에 따라 움직이는 자화반전과정을 측정하기위해 $\pm$300 Oe까지 자기장을 가하면서 MFM을 측정하였다.

• 한국자기학회지
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• 제13권2호
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• pp.53-58
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• 2003

Mn층 삽입에 의한 NiFe/[FeMn/Mn]$_{80}$/NiFe 다층박막에서 열처리에 따른 교환결합세기의 변화를 조사하였다. Ta(50$\AA$)/NiFe(150 $\AA$)/[F $e_{53}$M $n_{47}$(1.25 $\AA$)/Mn(0 $\AA$, 0.11 $\AA$, 0.3 $\AA$)]$_{80}$/NiFe(90 $\AA$)/Ta(50 $\AA$) 다층박막을 이온빔 증착 스퍼터링법으로 제작하였다. 삽입한 Mn 총 두께가 0 $\AA$, 9 $\AA$, 그리고 24 $\AA$인 다층박막에 대해 조사된 fcc 결정조직의 x-선 회절세기의 비인 NiFe(111)/FeMn(111)값은 각각 0.65, 0.90, 그리고 1.5이었다. Mn이 삽입되지 않은 시료인 경우, 열처리 온도 30$0^{\circ}C$에서 상부 NiFe층의 교환결합세기는 260 Oe로 유지한 후 35$0^{\circ}C$에서 사라졌다. Mn 삽입층의 두께가 0.11 $\AA$, 0.3 $\AA$인 두개의 시료에 대해, 300 $^{\circ}C$에서 상부 NiFe층의 교환결합세기는 각각 310 Oe와 180 Oe로 유지한 후 40$0^{\circ}C$에서 모두 사라졌다. 한편 하부 NiFe층의 교환결합세기는 250 $^{\circ}C$까지 100 Oe에서 70 Oe로 감소하는 동일한 경향을 보여 주었고, 300 $^{\circ}C$ 이상부터는 증가하는 경향이 관찰되었다. 다층박막 내에 뿔뿔이 산란하여 이동하는 Mn 원자의 확산은 주로 결정 조직의 결함이 생성되고 치밀도가 약한 상부 NiFe 층에 영향을 주고 있음을 알 수 있었다. 극 초박막 형태로 Mn 원자층의 삽입에 의한 NiFe/[FeMn/Mn]80/NiFe 다층박막에서 교환결합세기와 열적 안정성 향상을 보여 주었다.

• 한국자기학회:학술대회 개요집
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• 한국자기학회 1998년도 춘계연구발표회 논문개요집
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• pp.44-45
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• 1998

• 한국자기학회지
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• 제12권4호
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• pp.132-136
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• 2002

유리기관 위에 이온 빔 증착(ion beam deposition ; IBD)법으로 제작한 버퍼층(buffer layer) Si의 두께에 따른 ［NiFe/FeMn/NiFe］3층박막의 결정성과 교환결합세기(exchange bias field ; H$_{ex}$)를 조사하였다. 버퍼층 Si는 NiFe층을 fcc(111)로 매우 우세하게 초기에 결정성장 시켰다. Si/NiFe 위의 증착된 FeMn층은 ${\gamma}$-fcc(111)구조로 성장함에 따라 안정되고 큰 H$_{ex}$를 가졌고, 버퍼 110 Oe로 거의 일정하였으며, 상부 FeMn/NiFe 이중구조의 H$_{ex}$는 300 Oe까지 증가하였다. 버퍼층이 Ta일 경우와 비교해서 Si일 때 H$_{ex}$와 결정성이 향상되었다.이 향상되었다.

• 한국자기학회지
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• 제25권4호
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• pp.117-122
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• 2015

고감도 바이오센서용 거대자기저항-스핀밸브(Giant magnetoresistance-spin valve; GMR-SV) 박막소자의 미세패턴 공정으로 인한 교환결합력과 보자력 약화 문제를 해결하고자 전자사이크로트론 공명(Electron Cyclotron Resonance) Ar-이온 밀링을 이용하여 GMR-SV 박막에 지름 $35{\mu}m$인 원형 모양의 홀(Hole)을 패턴닝 하였다. GMR-SV를 4-단자법으로 측정한 자기저항 곡선으로부터 홀 개수가 많아질수록 자기저항비와 자장감응도는 홀이 없을 때 측정된 초기값과 같은 값을 유지하였고, 교환결합세기와 보자력은 120 Oe에서 190 Oe, 10 Oe에서 41 Oe로 크게 향상되었다. 이러한 현상은 GMR-SV 박막내의 자화용이축과 같은 방향을 띄고 센싱 전류의 방향과 수직인 공간에 위치하는 용이 자구영역(Easy magnetic domain; EMD)의 역할에 기인하는 결과를 보여주었다. GMR-SV 바이오 소자 제작시 폭을 넓게 하고 소자내부에 홀의 개수를 증가시켜 발생하는 EMD 효과가 자기저항특성을 향상시킬 수 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제10권5호
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• pp.203-209
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• 2000

Synthetic antiferromagnet CoFe/Ru/CoFe/FeMn을 사용하고 자유층으로 NiFe/CoFe 이중 층을 사용한 top스핀밸브 구조를 dc magnetron 방식으로 제조하여, 자유층과 구속층의 두께변화에 따른 자기적 특성과 interlayer coupling field티 변화를 조사하였다 Si/Ta(50 $\AA$)/NiFe(x $\AA$)/CoFe(y $\AA$)/Cu(26 $\AA$)/CoFe(30 $\AA$)/Ri(7 $\AA$)/CoFe(15 $\AA$)/FeMn(100 $\AA$)/Ta(50 $\AA$) top synthetic 스핀밸브 시료에서 자유층의 두께 감소에 따른 interlayer coupling field를 조사한 결과 interlayer coupling field가 증가하였으며, 이것은 Neel 모델에 의한 정자기 교환결합에 기인하는 것으로 설명하였다. Top synthetic 스핀 밸브에서 Cu에 인접한 자성층(Pl)과 FeMn에 인접한 자성층(P2) 두께 차이에 따른 interlayer coupling field 의 의존성을 조사한 결과 $t_{P1}$> $t^{P2}$ 일 경우 interlayer coupling field(층간 교환 결합력 세기)는 기존 스핀 밸브에서 적용한 Kools이 제시한 modified Nel 모델에 잘 부합되나, $t_{P1}$ $\leq$ $t_{P2}$ 인 경우 모델과 부합되지 않음으로 새로운 모델이 필요함을 확인하였다 Cu 두께에 변화에 따른 층간 교환 결합력 세기 의존성을 조사한 결과 Cu 두께를 32 $\AA$으로 증가시 층간 교환결합력 세기는 10 Oe 이하로 감소하였다.감소하였다.다.

• 한국자기학회지
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• 제27권3호
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• pp.82-86
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• 2017

Corning glass 위에 형태별로 서로 다른 버퍼층(Ta, Nb, $Nb_3Al$)을 삽입하여 IrMn을 기반으로 한 거대자기저항-스핀밸브(GMR-SV) 다층박막을 이온빔 증착 시스템과 DC 마그네트론 스퍼터링 시스템을 이용하여 제조하였다. 버퍼층이 다른 3가지 형태의 GMR-SV 다층박막 구조에 대해 열처리 전에 측정한 major 및 minor 자기저항(MR) 곡선에서 나타난 자기저항 특성은 형태별로 서로 다른 결과를 보여주었다. 3가지 형태의 GMR-SV 다층박막을 진공 상태에서 $250^{\circ}C$로 열처리 한 결과, 고정층의 교환결합세기를 제외한 모든 자기저항 특성이 대체적으로 향상되었다.

• 한국자기학회지
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• 제12권1호
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• pp.24-29
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• 2002

반강자성 FeMn과 강자성 Co를 이용한 기판/Co/Cu/Co/FeMn 구조의 스핀밸브를 제조하여 자기저항 특성을 조사하였다. Cu를 하지층으로 하여 FeMn 반강자성층을 형성시킨 결과 ${\gamma}$y-FeMn과 고착층 Co와의 교환이방성 결합이 향상되었다. FeMn증착시 Ar 압력과 power를 달리해가며 최적의 FeMn 증착조건을 고찰하였다. 이로부터 FeMn과 Co간의 계면이 평탄해질수록 교환결합의 세기가 증가함을 알 수 있었다. AES 분석으로부터 열처리에 의해 Co와 Cu간 계면고용층이 소멸됨을 확인하였다. 기판/Co/Cu/Co/FeMn 스핀밸브를 열처리함으로써 교환이방성 결합과 자기저항비를 각각 3배와 1.4배 이상 향상시켰다.

• 한국자기학회지
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• 제27권3호
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• pp.77-81
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• 2017

회전 이방성 효과는 교환 결합력을 갖는 강자성/반강자성 박막의 강자성 공명 측정에서 나타나는 현상으로 교환 결합력 에너지에 의한 반강자성층의 회전에 기인한다. 본 연구에서는 $CoFe(t_F)/MnIr(2.5nm)$ 박막 재료에서 CoFe의 두께에 따른 회전 이방성 자기장과 강자성 공명 선폭 특성을 분석하였다. 회전 이방성 자기장은 $t_F$에 반비례하는 두께 의존성을 보였으며, 이들 결과는 회전 이방성 에너지가 $0.96erg/cm^2$인 조건을 만족하였다. 강자성 공명 선폭은 $t_F$ < 50 nm에서 회전 이방성 자기장의 세기에 비례하는 특성을 보였으며, $t_F$ > 50 nm에서 와전류에 의한 특성이 두드러지게 나타났다.