• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.21 no.2
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• pp.52-55
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• 2011

Spin-transfer torque is a useful tool to control the magnetic state in nanostructures. In magnetic tunnel junctions, the spin-transfer torque has two components, the in-plane spin torque and the perpendicular spin torque. While properties of the in-plane spin-transfer torque are relatively well understood, properties of the perpendicular spin-transfer torque still remain controversial. A recent experiment demonstrated that in asymmetric magnetic tunnel junctions, the bias voltage dependence of the perpendicular spin-transfer torque contains both linear and quadratic terms in the bias. However it still remains unexplored how the bias voltage dependence changes as a function of material parameters. In this paper, we systematically investigate the perpendicular spin-transfer torque in asymmetric magnetic tunnel junction by varying spin splitting energy, work function difference, and Fermi energy of the ferromagnetic metal leads.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.19 no.1
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• pp.22-27
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• 2009

Reduction of the critical current density ($J_c$) for STT magnetization switching is most important issue of magnetic tunnel junctions (MTJs) based MRAM. This report describes how to decrease the Jc and will introduce the recent research progresses of STT-MRAM devices with material engineering and structural improvement, respectively.

• Proceedings of the Korean Magnestics Society Conference
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• 2009.05a
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• pp.125-126
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• 2009

• Electrical & Electronic Materials
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• v.20 no.7
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• pp.10-16
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• 2007

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.140-140
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• 2017

4륜 장착 자동차의 토크 전달은 2륜 구동, 4륜 구동 모드를 간단히 전환하는 방식(part time 4WD)과 항시 사륜 구동 모드에서 전후륜의 토크 전달비를 제어하는 방식(AWD, all wheel drive)이 있다. 경제의 발달에 따라서 취미 인구의 확대로 국내에만 180만 명의 R/C car 사용자가 있다. 이 중 2WD-4WD의 전환을 differential lock mechanism으로 구현한 수입산 모델의 가격이 1,000,000원을 호가하지만 가변 제어 방식이 아닌, 정차 후 2-4륜 구동 전환 방식을 적용하고 있으며 상대적으로 내구성이 떨어진다. DC motor의 출력이 늘어나고 배터리의 성능이 좋아진 현재 소형 RC car의 최고 속도는 80 km/h 정도로 빨라졌다. 그러나 마찰 계수가 낮은 노면(실내의 대부분 평활 처리된 복도)에서는 2륜 구동 모드의 활용도가 매우 낮다. 미끄러운 노면에서 후륜 구동 모드로는 oversteer가 발생하여 차량이 스핀하기 쉽고 전륜 구동 모드로는 understeer가 발생하여 제대로 된 코너링이 어렵다. 상시 4륜 구동 모드는 에너지 소모가 크고 전후륜이 tight coupling되어 있는 문제 때문에 일반적인 노면에서 부드러운 코너링이 잘 이루어지지 않는 문제가 있다. 본 연구에서 제안하는 방식은 그림 1와 같이 center shaft의 중간에 영구 자석으로 만들어진 토크 전달용 판이 있고 그 사이에 자계를 차폐할 수 있는 강자성체 셔터를 서보 기구에 연결하여 서보 회전각에 따라서 구동 쪽의 토크가 피구동축으로 전달되는 양을 연속 가변제어할 수 있다. 토크 전달용 판의 차폐 면적에 따른 토크 전달양을 전/후륜 바퀴의 Static torque를 통해 측정하였으며(그림 2), 공중 상태에서 즉 공기저항만을 고려한 상태에서의 RPM 회전수 차이 측정(그림3)을 통해 구동 쪽의 회전수가 피구동축으로 전달되는 양을 측정하여 연속가변 토크 제어 전달 기구의 성능을 확인하였다. 이 기구는 현재 1차적으로는 remote controller의 ch 3(ON/OFF제어 방식)에 연결하여 특정한 양의 토크를 전륜 쪽으로 보낼 수 있도록 구현이 가능하며, ch 2(PID제어 방식)에 연결하여 연속 가변 조절이 가능하도록 구현이 가능하다. 부가적으로 Arduino board를 내장하여 전후륜의 휠센서에서 입력되는 신호를 감지하여 자동적으로 전후륜에 배분되는 토크를 제어할 수 있도록 설계 중에 있다.

• Proceedings of the Korean Magnestics Society Conference
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• 2009.05a
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• pp.90-91
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• 2009

• Proceedings of the Korean Magnestics Society Conference
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• 2010.06a
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• pp.97-98
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• 2010

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.21 no.2
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• pp.48-51
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• 2011

We performed macro-spin simulation studies of the current-induced magnetization reversal of nanomagnetic elements with short current pulses. A special attention was paid to the effect of the energy barrier on the switching current distribution. The switching current and its distribution increase with decreasing the current pulse-width. The relationship between the energy barrier and switching current distribution is described by the Arrhenius-N$\'{e}$el law at a long pulse-width regime. At a regime of short pulse-width, however, the relationship is left unaddressed. The difficulty to address this issue arises because the magnetization switching with a short current pulse is governed not by the thermal activation but by the precession motion. Therefore, an exact formulation for the short pulse regime by solving the Fokker-Plank equation is needed to understand the result.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.26 no.6
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• pp.179-184
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• 2016

For an industrial spin-transfer torque (STT) MRAM, low switching current and high thermal stability are required, simultaneously. For this point of view, it is essential to find magnetic materials which satisfy high spin polarization and strong perpendicular magnetocrystalline anisotropy (MCA). In this paper, we investigate electronic structures and MCA energies of perovskite $CoFeX_3$ (X = O, F, S, Cl). For X = F and Cl, spin polarization at the Fermi level are 97 % and 96 %, respectively, which are close to a half metal. Furthermore, Co-terminated 5-monolayer (ML) $CoFeX_3$ (X = O, F, S, Cl) films show perpendicular MCA. In particular, the MCA energy of the Co-terminated $CoFeCl_3$ is about 1.0 meV/cell which is three times larger than that of a 5-ML CoFe film. Therefore, we expect to realize a magnetic material with high spin polarization and strong perpendicular MCA energy by utilizing group 6 and 7 elements in the periodic table, and to contribute to commercializing of the STT-MRAM.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.19 no.1
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• pp.35-42
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• 2009

Among the next generation memory, MRAM (Magnetic Random Access Memory) is worthy of notice for substituting the preexisting memory thanks to its non-volatile property and other advantages. Recently perpendicular MRAM and spin transfer torque MRAM techniques are under active investigation to realize a high density and low power consumption. As a result, there are increasing of patents applications for high density, low current density for magnetization switching and high thermal stability. In this paper, we analyze the trend of patent applications and registrations about MRAM and propose a direction of future investigation.