• 한국자기학회지
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• 제9권5호
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• pp.251-255
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• 1999

4$^{\circ}$기울어진 Si(111) 웨이퍼를 기판으로 사용하여 Cu(50$\AA$) 바닥층 위에 외부 자장의 인가없이 iFe(60$\AA$)/Co(0$\AA$$\leq$x$\AA$$\leq$15$\AA$)/Cu(60$\AA$)/Co(30$\AA$) 스핀밸브 박막을 형성하여, NiFe/Cu 계면에 삽입된 Co 층에 따른 스핀밸브 박막의 거대자기저항 특성의 변화와 NiFe 층의 자기이방성의 변화를 관찰하였다. NiFe/Cu 계면에 극히 얇은 Co층이 삽입됨에 따라, 스핀밸브 박막의 자기저항비는 약 1.5%에서 3.5%로 약 2배이상 증가하였고, NiFe층의 자화용이축이 90$^{\circ}$전이하여 Co(30$\AA$)층의 자화용이축과 같은 방향으로 정렬됨이 관찰되었다. 따라서, 극히 얇은 Co 층이 NiFe/Cu 계면에 삽입된 스핀밸브 박막에서 향상된 각형성(squareness)을 나타내는 자기저항곡선을 관찰할 수 있었으며, 이는 MRAM을 비롯한 디지털 자기저항소자 응용에 적합한 것으로 판단되었다. 또한, NiFe 박막을 동일한 기판과 바닥층에 형성하여, NiFe 박막과 Cu 바닥층이 이루는 계면에 Co 층의 삽입 유무에 따른 XRD 측정을 한 결과, NiFe/Cu 계면에 존재하는 Co층에 상관없이 NiFe 박막은(220) 배향을 타나냈었으며, 이로부터 극히 얇은 Co층의 삽입에 따른 NiFe층의 자기이방성의 변화는 NiFe/Cu 계면에서 NiFe/Co 계면으로 바뀜에 따른 계면 효과에 의한 것으로 사료되었다.

• 한국자기학회지
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• 제10권5호
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• pp.196-202
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• 2000

FeMn에 의해 교환 바이어스된 Synthetic antiferromagnet(CoFe/Ru/CoFe)을 가진 Top Ta/NiFe/CoFe/Cu/CoFe/Ru/CoFe/FeMm/Ta 스핀밸브 구조를 마그네트론 스퍼터링 법으로 제조하여 유효 교환이방성 및 자기저항 특성을 조사하였다. FeMn 반강자성층의 두께가 100$\AA$정도일 때 자기저항비와 유효 교환바이어스 자장이 최대값을 나타내었으며, 100 $\AA$ 이상 두께 증가시 FeMn층을 통한 션팅 전류에 의한 자기저항 효율의 저하로 자기저항이 점점 감소하였다. 자유층의 두께가 40 $\AA$일 때 7.5% 이상의 최대 자기저항비가 얻어졌으며, 자유층의 두께 감소에 따라 자기저항비는 감소하였다. Synthetic antiferrormagnet 구조에서 Cu층에 인접한 CoFe(Pl)층의 두께를 증가시키고 FeMn층에 인접한 CoFe(P2)층의 두께를 감소시켜 그 두께 차이가 증가할수록 자기저항비는 증가하였고 반면 유효 교환 바이어스 자장은 감소하였다. 자기저항특성의 증가는 Pl층 두께 증가로 인한 스핀의존산란 효율의 증가로 이해되었으며, 유효 교환 바이어스 자장의 감소는 최소에너지 모델의 이론적 계산을 통해 감소경향을 검증할 수 있었다.

• Journal of Magnetics
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• 제11권1호
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• pp.25-29
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• 2006

Recent experiments have demonstrated high TMR ratios in MTJs with the MgO barrier [1,2]. The CoFeB/MgO/CoFeB junctions showed better properties than the CoFe/MgO/CoFe junctions because the MgO layer had a good crystalline structure with (001) texture and smooth and sharp interface between CoFeB/MgO [3]. The amorphous CoFeB with 20 at%B starts the crystallization at $340^{\circ}C$ [4] and this crystallization of the CoFeB helps obtaining the high TMR ratio. In this work, the compositional changes in the MgO barrier and at the interface of CoFeB/MgO/CoFeB after the CoFeB crystallization were studied in annealed MTJs. XPS depth profiles were utilized. TEM analyses showed that the MgO barrier had (100) texture on CoFeB in the junctions. B in the bottom CoFeB layer diffused into the MgO barrier and B-oxide was formed at the interface of CoFeB/MgO/CoFeB after the CoFeB crystallization.

• 한국자기학회지
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• 제1권1호
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• pp.17-24
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• 1991

$NdFe_2$, $Nd{(Fe_{0.5})}_2$, $SmCo_2$ 및 $Sm{(Fe_{0.5}Co_{0.5})}_2$ 조성의 Laves 화합물을 급속냉각기술에 의하여 제조하였다. 저온자기특성을 조사한 결과 $Nd{(Fe_{0.5}Co_{0.5})}_2$, $SmCo_2$와 $Sm{(Fe_{0.5}Co_{0.5})}_2$ 조성의 Laves 화합물은 강자성의 거동을 보이며 결정구조는 모두 C15의 단일상으로 존재하였으며, $NdFe_2$ 조성의 급냉합금은 일종의 spin reorientation 거동을 보였다. $NdFe_2$ 조성의 급냉합금은 화학조성식 $NdFe_7$의 준안정상과 Nd-rich상으로 구성됨을 알았다. $NdFe_2$ 급냉합금을 열처리 하면 $NdFe_7$은 $Nd_2Fe_{17}$과 Nd-Fe-O상으로 변태하였다. $Sm{(Fe_{0.5}Co_{0.5})}_2$ Laves 화합물의 보자력은 상온에서 4kOe이며 큐리온도는 $400^{\circ}C$로 측정된다. 또한 $Nd{(Fe_{0.5}Co_{0.5})}_2$ Laves 화합물은 상온에서 $2.8\;{\mu}_B/f.u.의$ 자기모멘트를 보유한다.

• 한국자기학회지
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• 제3권1호
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• pp.56-60
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• 1993

FeCo/Pd 초격자 다층박막의 FeCo 와 Pd sublayer 두께를 각각 $2.5\;{\AA}$ 및 $10.5\;{\AA}$으로 유지시키면서 FeCo sublayer 의 Fe 조성이 0에서 100% 까지 변화함에따른 포화자화값, 수직 자기이방성에너지, 보자력 및 Kerr 회전각의 파장 의존성을 조사 하였다. 포화자화값은 Fe 조성이 48 at.%부근에서 최 고치를 보였고, 수직 자기이방성에너 및 조자력은 Fe조성의 증가에따라 단조감소 하였다. Kerr 회전각은 Fe 조성의 증가에따라 감소하였는데 그 크기 및 변화의 폭은 단파장으로 갈수록 증가하였다.

• 한국자기학회지
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• 제15권6호
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• pp.315-319
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• 2005

본 연구에서는 자기터널접합(MTJs; magnetic tunnel junctions)의 스위칭 자기장($H_{SW}$)을 감소시키기 위하여 자유층으로 비정질 강자성 $Co_{70.5}Fe_{4,5}Si_{15}B_{10}$ 단일(single) 및 합성형 반강자성(SAF; synthetic antiferromagnet) 층을 사용하였다. $Si/SiO_2/Ta$ 45/Ru 9.5/IrMn 10/CoFe 7/AlOx/CoFeSiB 7 or CoFeSiB (t)/Ru 1.0/CoFeSiB (7-t)/Ru 60 (in nm) MTJs의 자기저항과 스위칭 특성을 CoFe 자유층과 NiFe 자유층을 갖는 MTJs와 비교하여 조사하였다. CoFeSiB은 포화자화($M_s$)가 $560\;emu/cm^3$으로 CoFe보다 낮고, 이방성 상수(Ku)는 $2800 erg/cm^3$으로 NiFe보다 높다. CoFeSiB SAF 구조에서 CoFeSiB 사이의 Ru 두께가 1.0 nm일 때 교환결합에너지($J_{ex}$)는 $-0.003erg/cm^2$였다. 이와 같이 비교적 작은 $J_{ex}$ 때문에, CoFeSiB SAF 자유층을 갖는 MTJs의 실험 및 Landau-Lisfschitz-Gilbert(LLG)식에 의한 시뮬레이션 결과 모두에서 $H_{SW}$가 접합크기에 의존하는 경향을 보였다. CoFeSiB SAF 자유층 MTJ의 $H_{SW}$는 CoFe, NiFe 또는 CoFeSiB single을 자유층으로 하는 MTJs에 비해 훨씬 낮게 나타났다. 따라서 CoFeSiB SAF를 자유층으로 사용한 MTJ는 micrometer에서 submicrometer 크기 영역 모두에서 보지적의 감소와 민감도 증가와 같은 우수한 스위칭 특성을 갖는 것을 확인하였다.

• 한국자기학회지
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• 제20권1호
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• pp.8-12
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• 2010

$NiFeCr/(Cu/Co_{90}Fe_{10}){\times}N/NiFeCr$ 다층박막의 자기변형과 응력에 관하여 연구하였다. Cu $15{\AA}$/CoFe $15{\AA}$ 이중층의 수가 증가할수록 포화자기변형상수가 2층에서 $-5.6\times10^{-6}$로부터 20층에서 $-8.5\times10^{-6}$으로 감소하였다. CoFe층의 두께가 10에서 $20{\AA}$으로 증가되었을 때 포화자기변형상수의 크기가 약 $1\times10^{-6}$ 만큼 감소하였다. Cu $15{\AA}$/CoFe $15{\AA}$ 이중층의 층수가 2에서 20으로 증가 되었을때 다층박막의 인장응력의 크기가 980 MPa에서 590 MPa로 감소하였다. 자기변형과 박막의 응력으로부터 형성될 수 있는 최대 자기변형이방성자장은 Cu $15{\AA}$/CoFe $15{\AA}$ 이중층의 수가 10일 때 135.7 Oe 이었다.

• 한국자기학회지
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• 제10권5호
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• pp.210-219
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• 2000

질화철(FeN)막을 이용한 FeN/Co/Cu/Co와 FeN/Co/Cu/Co/Cu/Co/FeN 다층막의 자기저항효과를 조사하였다. 질소유량이 0.4 sccm 이상인 조건에서 제작한 FeN막의 결정구조는 $\alpha$-Fe와 $\varepsilon$-Fe$_3$N상의 혼합상이며 침상구조인 $\varepsilon$-Fe$_3$N상에 의해 유도되는 형상자기이방성 때문에 자기저항효과가 관찰된다. 자기저항효과는 FeN막의 질소 유량과 두께에 따라서 달라지며 이는 FeN막의 $\varepsilon$-Fe$_3$N상에 의해 유도되는 형상자기이방성이 자유층과 고착층에 미치는 범위가 질소유량과 두께에 따라 달라지기 때문이다. 자유층인 Co막의 두께가 70 $\AA$인 조건에서 가장 우수한 자기저항비와 자기저항감도를 나타내며 자기저항비는 질소유량이 0.5 sccm이고 두께가 250 $\AA$인 조건에서 제작된 FeN/Co/Cu/Co/Cu/Co/FeN 다층막에서 3.2 %로 최대값을 나타낸다. 이 다층막의 3개의 자성층은 각기 다른 보자력을 갖고 있으므로 자기저항곡선상에 각각의 보자력 차이에 의한 step을 형성하며 MRAM 등으로 응용시 4개의 신호를 동시에 구현할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국자기학회지
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• 제6권2호
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• pp.112-116
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• 1996

스퍼터링법으로 제조한 NiFeCo/Cu/NiFeCo/FeMn 스핀밸브 자성 다층막의 자기적 성질과 자기저항에 대해 연구하였다. Cu 사잇층 두께가 15 .angs. 인 경우 약 6%의 자기저항을 얻을 수 있었다. NiFeCo/FeMn에서 교환이방성 자계는 약 20 Oe 정도였는데, 이는 NiFe/FeMn 계 스핀밸브 구조에서 보고된 값(100 Oe 이상) 보다 현저히 작은 것이다. 3 mTorr에서 제조한 NiFeCo 박막은 약 10 Oe 정도의 큰 보자력을 보임으로써 비슷한 조건에서 제조한 NiFe 박막의 경우(약 2 Oe)보다 상당히 큰 값을 갖는 것으로 관찰되었다. 작은 교환이방성 자계와 큰 보자력으로 인해 음 .rarw. 양 방향과 양 .rarw. 음 방향의 자화거동에 있어서 비대칭적인 자기저항 이력곡선 거동을 보이는 것으로 나타났다.

• Journal of Magnetics
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• 제6권3호
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• pp.94-100
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• 2001

Fe-Co-Ni particles with an average size of 45 and 135 nm are characterized in terms of magnetic phase transformation and magnetic properties at room temperature. BCC structure of Fe-Co-Ni spherical particles can be synthesized from Fe-Co-Ni-Al-Cu precursor films by heating at 600-80$0^{\circ}C$ for the phase separation of Fe-Co rich Fe-Co-Ni particles, followed by a post heating at $600^{\circ}C$ for 5 hours. The average size of nanoparticles was directly determined by the thickness of precursor films. Exchange interactive hysteresis was observed for the nano-composite (Fe-Co-Ni)+(Fe-Ni-Al) films resulting from the short exchange interface between ferromagnetic Fe-Co-Ni particles surrounded by almost papramagnetic Ni-Al-Fe matrix. Arraying the isolated Fe-Co-Ni nano-particles in a random arrangement on $Al_2O_3$substrate the particle assembly showed a behavior of dipole interactive ferromagnetic clusters depending on their volume and inter-particle distance.