• Title/Summary/Keyword: 스핀소자

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Fabrication and Properties of Magnetic-Tunneling Transistor Films (자기터널링 트랜지스터 박막의 제작 및 특성 연구)

  • 윤태호;윤문성;이상석;황도근
    • Proceedings of the Korean Magnestics Society Conference
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    • 2002.12a
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    • pp.172-173
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    • 2002
  • 스핀전자소자 연구 분야의 가장 큰 관심은 전하와 스핀의 자유도를 동시에 고려하여 메모리 및 논리용 트랜지스터를 구현하려는데 있다. 스핀 분극 된 전자를 자성금속으로부터 상자성 및 절연체를 이용하여 또 다른 자성체 및 반도체, 초전도체에 주입하는 일 (Spin injection)에 관한 연구가 일부 진행되어 왔다. 두 개의 자성 금속 사이에 Au등의 상자성 금속을 끼워 넣는 구조로 한쪽의 자성금속을 스핀 소스로 사용하여 상자성 금속에 스핀을 주입하고 다른 쪽의 자성금속으로 주입된 스핀을 검출하는 스핀 스위치 저장소자로서의 양극 스핀 트랜지스터 (bipolar spin transistor)를 많은 연구소에서 제조 연구하였다. (중략)

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Silicon Spintronics (실리콘 스핀트로닉스)

  • Min, Byoung-Chul
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.21 no.2
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    • pp.67-76
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    • 2011
  • Semiconductor spintronics is an emerging interdisciplinary technology based on the electron spin degree of freedom, combining the magnetic materials and semiconductors. The spin transistor represents a novel semiconductor device, in which the electron spin is injected, manipulated, and detected, and thereby a memory function and data processing function are enabled in one device. Particularly, the spin transistor based on Silicon, the mainstream semiconductor, might have a significant impact on information technology. This review introduces the major progresses of Silicon spintronics in recent years, and describes the technical issues for the future.

Terahertz Light Source Using Spin Angular Momentum: Spintronic Terahertz Emission (스핀 각 운동량을 이용한 테라헤르츠파 광원: 스핀트로닉 테라헤르츠 발생)

  • Kyusup Lee
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.35 no.5
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    • pp.218-227
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    • 2024
  • The tabletop-scale terahertz (THz) light sources using femtosecond laser pulses are primarily based on spatiotemporal changes in electron charge. This review introduces a new scheme where the spin angular momentum of electrons contributes to THz wave generation. By focusing on laser-induced spin current generation in ferromagnets, we review the outstanding characteristics observed in nanometric ferromagnetic/nonmagnetic thin films, including high power, ultra-broadband, and polarization tunability. Additionally, research on various application technologies is introduced, including the development of devices combining semiconductors, large-area THz devices, and flexible THz devices, all based on nanoscale thin films. Through this, the principle of spintronic THz emission can be understood, contributing the advancement of various application studies utilizing electron spin as a next-generation THz optical device.

Giant Magnetoresistance and Applications (거대자기저항 및 응용)

  • Lee, Seong-Rae
    • Ceramist
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    • v.2 no.4
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    • pp.35-46
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    • 1999
  • GMR 재료의 응용은 매우 광범위하며 크게 세 분야로 대별할 수 있다. 첫째는 자기 재생 헤드로서 $10Gbit/in^2$ 이상의 고밀도 자기기록 기술에서는 필수 불가결한 재료이다. 둘째는 다양한 분야에 응용될 고감도 자기센서 분야이며, 셋째는 집접화된 자기저항메모리(MRAM) 분야이다. GMR 센서를 사용한 자기헤드는 이미 시판되고 있고 기존의 AMR 재료인 퍼멀로이에 비하여 3~20배 이상으로 신호준위가 크고 사용온도 범위에서 선형성 및 열적안정성도 우수한 것으로 보고되고 있다. MRAM의 경우에는 스핀밸브 GMR 및 TMR 소자를 사용한 연구가 한창 진행중이다. GMR 현상은 발견 된지 고작 10년 밖에 되지 않았으나 GMR 자기센서는 이미 상업적으로 개발되어 응용되고 있다. 이러한 실질적인 응용에 유리한 고지를 선점하고 있는 것은 이방성결합형 스핀밸브 다층박막 구조로서 그 내구성과 특성 향상을 위한 연구가 다양하게 시도되고 있다. GMR현상의 발견은 자성재료분야 연구 및 응용에 있어 새로운 전기를 마련하였으며 특히 자성과 이동현상이 연계된 분야로서 소위 "Magneto-electronics" 또는 "Spintronics" 라는 [51] 새로운 미래기술의 장이 열리고 있다. 현재의 반도체 중심의 "Microelectronics" 기술에서는 전자와 전자공공을 이용하는 기술이라면 "Magneto-electronics" 기술에서는 스핀${\uparrow}$ 및 스핀${\downarrow}$의 두 종류의 전자를 이용하게 된다. 자성체와 도체를 접목한 스핀 트랜지스터 또는 자성체와 반도체를 접목한 스핀-polarized FET(field effect transistor) 등의 새로운 개념의 magnetoelectronics 소자가 창출되고 있다. 따라서 자기이동 현상의 기초 연구, 재료 측면의 연구 및 헤드, MRAM, 센서 등의 응용기술연구가 국내에서 활발하게 이루어져 21세기 새로운 자성전자(magneto-electronics)소자 응용에 경쟁력을 키워야 할 것이다.

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A Study on Exchange bias of Seed layer Etching on NiFe/FeMn/NiFe Multilayers (NiFe/FeMn/NiFe 다층박막의 씨앗층 에칭에 의한 교환 바이어스에 대한 연구)

  • 임재준;윤상민;호영강;이영우;김철기;김종오
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.221-221
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    • 2003
  • 본 연구에서는 스핀밸브 다층박막에서 교환 바이어스에 영향을 끼치는 요인 중 하나인 강자성층과 반강자성층사이의 접합 계면에서의 표면 거칠기 [1,2]를 줄이기 위해 현재 반도체 공정에 사용되고 있는 이온빔 에칭 장비를 사용하여 스핀 밸브 다층박막의 씨앗층 에칭에 따른 교환 바이어스를 알아보고자 하였다. 스핀밸브 구조는 강자성층/비자성층/강자성층의 기본구조를 갖는데 이중 하나의 강자성층의 스핀방향이 반강자성층에 의해 고정되는 구조[3]로써 이러한 고정 효과를 교환 바이어스(exchange bias)라 부른다. 교환 바이어스(exchange bias)현상은 강자성과 반강자성의 접합계면에서 강한 상호 교환결합력에 의해 나타나는 현상으로 이러한 교환 바이어스 특성은 하드드라이브의 고밀도 자기헤드소자 및 비휘발성 자기 메모리소자에 응용되어 기존의 자기저항 소자의 특성을 크게 향상시킬 수 있게 되었다.

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금속 나노와이어 투명전극을 사용하여 제작한 비휘발성 메모리 소자의 전기적 특성

  • Seong, Si-Hyeon;Kim, Tae-Hwan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2016.02a
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    • pp.367.1-367.1
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    • 2016
  • 투명 전극은 유기 발광소자, 태양전지, 센서와 같은 다양한 분야에 응용되고 있으며, indium-tin-oxide(ITO)는 현재 다양한 소자의 투명 전극으로 가장 많이 사용하고 있다. 그러나 높은 가격과 유연성이 좋지 않은 ITO 소재를 대체하는 기술로 현재 금속 나노와이어를 사용하려는 시도가 진행되고 있다. 금속 나노 와이어 투명전극은 높은 전도성, 높은 광학적 투과율, 간단한 공정, 우수한 유연성 및 열 안정성의 장점을 가지고 있어 플렉서블 소자에 응용 가능성을 보여주고 있다. 본 연구에서는 금속 나노와이어 투명전극 기판 제작 방법과 이를 이용한 유기 쌍안정 메모리 소자의 전기적 특성을 관찰하였다. 세척한 PET 기판 위에 금속 나노와이어를 스핀코팅 방법으로 분산하고, 그 위에 금속 나노와이어의 표면 거칠기와 전도성을 증진하기 위해 PEDOT:PSS 층을 스핀코팅하여 플렉서블 투명전극을 제작하였다. 플렉서블 금속 나노와이어 투명전극 기판을 하부 전극으로 사용하고, 그 위에 금 나노입자가 포함된 유기물 층을 다시 한번 스핀코팅 방식으로 적층하였다. 마지막으로 알루미늄 상부 전극을 열 증착하여 비휘발성 메모리 소자를 제작하였다. 이렇게 제작된 소자의 전류-전압 측정 결과는 높은 전도도와 낮은 전도도의 차이를 갖는 전기적 특성을 확인할 수 있다.

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Electrical Characteristics of Magnetic Tunnel Junctions with Different Cu-Phthalocyanine Barrier Thicknesses (Cu-Phthalocyanine 유기장벽 두께에 따른 스핀소자의 전기적 특성 변화 양상)

  • Bae, Yu-Jeong;Lee, Nyun-Jong;Kim, Tae-Hee
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.22 no.5
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    • pp.162-166
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    • 2012
  • V-I characteristics of Fe(100)/MgO(100)/Cu-phthalocyanine (CuPc)/Co hybrid magnetic tunnel junctions were investigated at different temperatures. Fe(100) and Co ferromagnetic layers were separated by an organic-inorganic hybrid barrier consisting of different thickness of CuPc thin film grown on a 2 nm thick epitaxial MgO(100) layer. As the CuPc thickness increases from 0 to 10 nm, a bistable switching behavior due to strong charging effects was observed, while a very large magenetoresistance was shown at 77 K for the junctions without the CuPc barrier. This switching behavior decreases with the increase in temperature, and finally disappears beyond 240 K. In this work, high-potential future applications of the MgO(100)/CuPc bilayer were discussed for hybrid spintronic devices as well as polymer random access memories (PoRAMs).