• 제목/요약/키워드: 수직 이방성

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대향타겟식 스퍼터법으로 제작된 ZnO/Glass 박막의 결정학적 특성에 관한 연구

  • 금민종;성하윤;공석현;손인환;김경환
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.34-34
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    • 2000
  • ZnO 박막은 대칭 육방정계(hexagonal) wurtzite-type crystal로써 결정구조에서의 이방성, 비화학양론 결합구조와 다양한 전기적, 광학적 그리고 타성파적 성질 때문에 현재 여러 응용분양에서 각광을 받고 있는 재료 중의 하나이다. 이러한 특성을 갖는 ZnO 박막은 결정학적으로 기판에 수직인 c-축 우선방위현상(preferred orientation)을 나타내며 압전 특성을 이용하여 응용을 할 경우 이 c-축 우선방위현상에 따라 압전 특성에 큰 차이가 있으며 ZnO 박막의 형성 조건에 의해 c-축 우성배향성은 큰 차이가 있다. 특히 스퍼터법을 이용하여 ZnO 박막을 형성하는 경우에는 투입전력, 기판온도, 분위기 가스압력, 타겟간 거리등의 증착조건에 의해 결정학적 및 전기적 특성이 크게 영향을 받게 된다. 따라서 결정학적으로 양호하며 고품위의 특성을 갖는 ZnO 박막을 제작하기 위해서는 최적의 증착조건을 확립하여 ZnO 박막을 제작할 필요가 있다. 본 연구에서 사용된 대향 타겟식 스퍼터장치는 두 개의 타겟이 서로 마주보게 배치되어 있고 양 타겟에 수직으로 분포하고 있는 자계가 ${\gamma}$-전자를 구속하게 되어 고밀도의 플라즈마를 형성할 수가 있다. 따라서 10-4Torr에서도 안정한 방전을 유지할 수가 있으며 기판의 위치가 플라즈마로부터 이격되어 (plasma-free)있는 위치에 있기 때문에 플라즈마내의 높은 에너지를 갖는 입자들의 기판충돌을 최대한 억제하여 고품위의ZnO 박막을 제작할 수가 있다. 이러한 특징을 갖는 대향타겟식스퍼터장치를 이용하여 본 연구에서는 비정질 slide glass를 기판으로 하여 ZnO 박막을 증착하였으며 XRD(X-ray Diffractometer)를 이용하여 증착된 ZnO 박막의 결정학적 특성을 측정하였다. ZnO 박막은 산소 가스압력과 기판온도, 인가 전류를 변화시켜가며 증착하였으며 이에 따른 박막의 결정성 변화를 알아보았다. 기판온도를 실온에서 점차 증가시켜나가면 $\Delta$$\theta$50은 급격히 감소하며 30$0^{\circ}C$에서는 결정성이 우수한 막을 얻을 수 있었다. 또한 산소 가스 압력이 0.5~1mTorr에서 $\Delta$$\theta$50은 양호한 값을 나타내었지만 그 이상에서는 c-축 배향성이 나빠짐을 확인하였다. 따라서 대향타겟식스퍼터 장치를 이용하여 ZnO 박막을 증착시 가스압력 0.5~1mTorr, 기판온도 20$0^{\circ}C$이상의 막 제작조건에서 결정성이 우수하게 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

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[Pd/Co]5/FeMn 막에서의 바닥층과 삽입층에 의한 교환바이어스수직자기이방성 (Exchange Bias Perpendicular Magnetic Anisotropy by Buffer Layer and Inserted Layer in [Pd/Co]5/FeMn Multilayer)

  • 주호완;안진희;이미선;김보근;최상대;이기암
    • 한국자기학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.192-195
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    • 2004
  • 본 연구는 [Pd(0.8 nm)/Co(0.8 nm)]$_{5}$FeMn(15 nm)구조의 다층박막을 dc마그네트론 스퍼터링 시스템을 이용하여 교환결합된 수직자기이방성에 대한 자기적 특성을 조사하였다. [Pd/Co]다층막과 FeMn 층 사이에 Pd층을 얇게 삽입함으로서 교환바이어스 세기(exchange biasing field : H$_{ex}$)가 127 Oe에서 145 Oe로 개선된 길과를 얻었다. 하지만 열적안정성 실험 결과 삽입층이 삽입 된 경우 삽입되지 않은 경우 보다 약 5$0^{\circ}C$낮은 20$0^{\circ}C$ 에서부터 감소하는 결과를 얻었다. 바닥층 물질에 따른 H$_{ex}$와 보자력 (coercivity : H$_{c}$)의 변화를 조사한 결과, H$_{ex}$는 바닥층이 Ta그리고 Pd인 경우, 각각 최대 127Oe, 169Oe를 얻었다. 반면, H$_{c}$는 바닥층이 Ta그리고 Pd층인 경우, 각각 최대 203 Oe, 453 Oe를 얻었다.

디지털 홀로그래피를 위한 대면적 공간광변조기 패널 기술 (Large Area Spatial Light Modulator Panel for Digital Holography)

  • 황치선;김용해;김기현;양종헌;피재은;황치영;최지훈;김진웅
    • 전자통신동향분석
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    • 제31권6호
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    • pp.48-56
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    • 2016
  • 디지털 홀로그래피가 아날로그 홀로그래피와 비슷한 품질을 나타내기 위해서는 $1{\mu}m$의 픽셀피치를 가지고 있는 대면적 SLM 개발이 필수적이다. 이러한 대면적 초고해상도 SLM을 구현하기 위해서는 최근 미세 픽셀 기술이 급격히 발전하고 있는 대면적 지향의 평판디스플레이 기술을 기반으로 개발되어야 할 것으로 생각된다. 디스플레이 기술을 기반으로 스티칭 기술 등의 포토리소그래피 기술과 수직채널 TFT등의 구동 소자 기술, 고굴절율 이방성을 가지는 액정 소재 기술, 모듈 기반의 구동 기술 등을 집약하여 $1{\mu}m$급의 픽셀 피치를 가지는 대면적 초고해상도 SLM을 개발 중이다. 이렇게 개발된 초고해상도 대면적 SLM은 홀로그램 영상 재현 이외에도 다양한 광학 소자로 응용이 기대된다.

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단일편광판 반사형 VA LC 셀의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of a Single-Polarizer Reflective VA Cell)

  • 문성훈;이기동;윤태훈;김재창
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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    • pp.118-119
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    • 2000
  • 최근에 많이 사용되는 휴대용기기의 표시장치인 액정표시장치를 보면 반사형 액정표시장치가 많이 사용되고 있다. 반사형 액정표시장치는 표시장치의 전력소모의 많은 부분을 차지하는 backlight 를 주변 광원으로 대체하여 전력소모를 줄일 수 있는 표시장치로서 많이 연구되고있다. 최근에 연구되고있는 반사형 표시장치를 살펴보면 반사형 TN (Twisted Nematic) LC 모드가 주류를 이루고 있으나 콘트라스트비가 낮은 단점이 있다$^{[1]}$ . 이를 극복하기 위하여 반사형 VA (Vertical Aligned) LC 모드가 제시되어진다. VA LC 모드는 TN LC 모드와 반대로 음의 유전율 이방성을 가지는 액정물질을 이용하여 유리기판에 수직으로 배향시킨 모드로서, 전압이 인가되지 않은 초기상태에는 액정 cell 이 복굴절을 전혀 나타내지 않는다. TN LC 모드와 정확히 역의 구조를 가진다. 그리하여 초기상태에서 편광판 한 장과 광대역 λ/4 위상지연판을 사용하여 뛰어난 어두운 상태를 구현할 수가 있다. (중략)

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박막의 누적조건, 누적확인 및 전기적인 특성 (Deposition condition, Cinfirmation, and electrical properties of ${C_22}$-quinolium(TCNQ) langmuir-blodgett films)

  • 김태완;박승규;홍언식;홍진표;강도열
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제5권4호
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    • pp.411-420
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    • 1992
  • C$_{2+}$-Quinolium(TCNQ) 유기 초박막을 Langmuir-Blodgett 방법을 이용하여 유리기판 위에 누적하였다. 이의 최적 누적조건을 알아보기 위하여 .pi.-A isotherm특성을 온도, pH, 압축 속도, 분산량 등을 변화시키면서 조사하였다. 누적 과정은 전이비를 통하여 고체 기판에 누적되는 정도를 살펴볼 수 있었으며 누적된 박막은 다음과 같은 방법으로 확인하였다. 광학적인 방법으로 광흡수도, 전기적인 방법으로 전기 용량, 그리고 기계적인 방법으로 두께를 직접 측정하여 누적된 박막의 상태를 관찰하였다. 상온에서 이방성 전기 전도도를 측정하였는데 수평 방향으로 ~1 x $10^{-7}$S/cm, 수직 방향으로 ~1 x $10^{-14}$S/cm의 값을 얻었다.

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광자기 기록매체의 연구개발 동향

  • 신성철
    • 한국자기학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.169-177
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    • 1992
  • 자기광효과가 큰 수직자기 이방성을 가진 자성박막에 레이저광으로 정보를 기록하고 판독하는 광자기 기록기술(Magneto-optical recording technology)은 1950년대 후반부터 연구가 되기 시작하여, 현재는 5.25" 디스크 에 400~600 Mbytes의 저장 능력, access time이 30~200 nm, data transfer rate이 1.2~8 Mbits/s 수준의 제품이 상품 화되고 있다. 광자기 기록은 자기기록방식의 무제한 반복기록의 장점과 광기록방식의 비접촉 기록, 고집적 능력, 디스크 제거기 능의 제 장점이 병합된 기술로서 향후 정보저장의 새로운 기술로서 그 자리를 굳혀갈 것으로 예상된다. 본 해설에서는 광자기 기록매체를 중심으로 하여 광자기 기록기술의 기록 및 판독원리, 광자기 기록재질, 광자기 디스크 SNR, direct overwriting의 제방법, 차세대를 향한 고밀도화의 시도에 대해 각각 서술한 후 결론을 맺고저 한다.

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표면, 계면, 박막 자성에 대한 전자 구조 이론

  • 홍순철;이재일
    • 한국자기학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.315-323
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    • 1995
  • 표면, 계면, 박막 계에 대한 자성 연구는 실용적인 응용가능성과 고체 내부와는 다른 특이한 현상으로 인해 지난 십여년간에 걸쳐 실험적으로나 이론적으로 많은 관심을 끌 어 왔으며 고체물리나 재료과학 분야에서 그 중요성이 증대되고 있다. 표면에서 규칙 적인 격자가 끊어지거나 원자 조성이 달라짐으로 인해 표면, 계면, 박막계에서는 고체 내부와는 다른 독특한 현상이 생긴다. 예를 들어 전자 상태가 국재화되고 자기 모멘트 가 증가되며 또 수직 자기 이방성이 생기거나 복잡한 자기 질서가 생기기도 한다. 이 러한 계에 대한 이론적 연구의 일차적 목적은 이들의 본성을 미시적인 차원에서 근본 적으로 이해하는데 있다고 할 수 있다. 최근에 들어 실험기술의 발전으로 인해 새로운 구조나 조성을 갖는 인공적인 물질의 제작이 가능하게 되었으며, 이와 병행하여 이들 의 특성을 실험적으로 측정할 수 있는 기술도 동시에 발전하여 왔다. 따라서 이론적 연구 또한 이미 얻어진 실험적 결과를 설명하는 데 그치지 않고 아직 실험적으로 행해 지지 않은 새로운 물질의 특성을 예측하는 중요한 역할을 할 수 있다.

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합성형 반강자성 결합 재료의 자기장 세기에 따른 토오크 신호 분석 (Magnetic Field Dependence of Torque Signals in Synthetic Antiferromagnetic Coupled CoFeB/Ru/CoFeB Thin Film)

  • 윤석수;전우상;김동영
    • 한국자기학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.83-87
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    • 2011
  • 본 연구에서는 합성형 반강자성 결합 특성을 갖는 CoFeB/Ru/CoFeB 박막 재료에서 자화용이축에서 측정한 플롭자기장($H_F$)과자화곤란축에서 측정한 포화자기장(Hs)을 경계로 달라지는 토오크 신호를 분석하였다. HF의 자기장 세기에서 음의 일축이방성 특성이 최소가 되며, 이는 반강자성 결합에 의한 자화 상쇄 효과로 강자성층의 자화용이축이 곤란축과 같은 역할을 하기 때문이다. $H_F$ < H < $H_s$의 자기장의 세기에서는 두 강자성층이 형성한 자화방향의 사이각이 증가하면서 쌍축이방성 특성을 유도시킨다. 이러한 쌍축이방성 유도 특성은 두 강자성층의 자화가 서로 수직이 되는 자기장의 세기에서 최대가 된다. 한편 자기장의 세기가 $H_s$ 이상에서는 CoFeB의 고유한 일축이방성 특성을 보인다. 이러한 자기이방성 특성은 두 강자성층의 반강자성 결합에 의한 자화 특성을 반영하고 있음을 Stoner-Wohlfarth 모델 분석을 통하여 알 수 있다.

InP(001)(2×4)재구성된 표면 위에 원자층 단위로 증착된 Co 박막의 자성 특성 (Magnetic Properties of Monolayer-thiciness InP(001)(2×4) Reconstruction Surface)

  • 박용성;정종률;이정원;신성철
    • 한국자기학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.89-94
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    • 2004
  • 본 연구에서는 InP(2${\times}$4) 재구성된 표면 위에 원자층 단위로 증착된 Co 박막의 특성을 표면 자기광 커 효과(surface magneto-optical Kerr effect, SMOKE) 시스템, 반사 고에너지 전자 회절(reflection high energy electron diffraction), 주사 터널링 현미경(scanning tunneling microscope)이 장착된 초고진공 챔버를 이용하여 조사하였다. 실시간(in situ) SMOKE 연구 결과, Co 박막이 InP(2${\times}$4) 재구성된 표면 위에 성장할 때, Co박막의 두께에 따라 자성 특성이 대조적으로 구분되는 세 가지 두께 영역이 존재함을 확인할 수 있었다. 즉, Co 박막 두께가 7 단층(monolayer, ML)보다 작은 두께 영역에서는 가로 방향(longitudinal)과 수직방향(polar) 측정에서 모두 SMOKE신호를 관찰할 수 없었다. 8$m\ell$에서 15$m\ell$까지의 Co두께 영역에서는 수평 자기 이방성과 수직 자기 이방성이 공존하는 준안정상(metastable phase)을 관찰할 수 있었다. 그리고 마지막 영역은 16$m\ell$이상의 두께를 갖는 영역으로 수평 자기 이방 강자성을 확인할 수 있었다.

NiFe/Cr 다층박막의 층수와 자기이방성에 따른 자기저항특성 (The Magnetoresistance effects of number of layers and magnetic anisotropic in [NiFe/Cr] Multilayers)

  • 황도근;이상석;박창만;이기암
    • 한국자기학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.210-215
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    • 1995
  • Glass\Cr/sub 40 .angs. /\[Cr/sub 10 .angs. /\NiFe/sub 50 .angs. /]/sub N/ 다층박막을 층수 N = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10에 따라 dc magnetron sputtering 방법에 의해 제작하였다. 이때 자기 이방성의 형성을 위해 제작 중에 자장을 200 Gauss 가했다. 전류 방향과 외부 자장이 수평, 수직에 따라 자기저항 곡선 MR(xx), MR(xy)를 조사하였다. MR(xx) 곡선의 경우 N = 1, 5, 10 경우 자기저항비가 거의 나타나지 않았으며, 나머지 층수의 경우는 외부 자장에 따라 저항이 증가하는 positive magnetoresistance 현상을 보였다. 또한 곡선의 모양도 H = 0 Oe 근처에서 특이하게 반전되는 자기정항 곡선을 보였다. 이런 현상의 물리적 해석을 NiFe 단층박막의 자기저항 곡선과 비교하여 설명 하였다.

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