• Journal of Magnetics
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• 제22권1호
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• pp.7-13
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• 2017

The magnetoresistance (MR) properties of antiferromagnetic (AFM) IrMn based giant magnetoresistance-spin valve (GMR-SV) was investigated in view point of the artificial rotation effect of ferromagnetic (FM) layer in the plane induced by an applied field during the post annealing temperature. The MR curves measured with an azimuthal angle region of ${\phi}=0^{\circ}-360^{\circ}$ are depended on the annealing temperature and the magnetization easy axis of two free NiFe layers and two pinned NiFe layers in dual-type GMR-SV film. Especially, the annealing temperature and sample rotation angle(${\theta}$ ) maintained to the magnetic sensitivity (MS) of 1.4 %/Oe with an isotropic region angle of $110^{\circ}$ are $100^{\circ}C$ and $90^{\circ}$, respectively.

• Journal of Magnetics
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• 제13권1호
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• pp.30-33
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• 2008

A highly sensitive, giant magnetoresistance-spin valve (GMR-SV) biosensing device with high linearity and very low hysteresis was fabricated by photolithography. The detection of magnetic nanoparticles and Fe-hemoglobin inside red blood cells using the GMR-SV biosensing device was investigated. When a sensing current of 1 mA was applied to the current electrode in the patterned active devices with an area of $2{\times}6{\mu}m^2$, the output signals were about 13.35 mV. The signal from even one drop of human blood and nanoparticles in distilled water was sufficient for their detection and analysis.

• 한국자기학회지
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• 제23권3호
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• pp.98-103
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• 2013

NiFe/Cu/NiFe/IrMn/NiFe/Cu/NiFe 이중 거대자기저항-스핀밸브(GMR-SV) 박막의 진공 후열처리 온도의존성을 조사하여 강자성층 자화용이축을 유도하였다. 자유층과 고정층의 자화용이축에 의존하는 이중 스핀밸브 박막의 자기저항곡선은 외부자기장 각도를 다르게 하면서 측정하였다. 열처리온도가 $105^{\circ}C$일 때, $0^{\circ}$와 $90^{\circ}$ 사이 임의 측정 각도에서 약 2.0 %/Oe인 자장감응도 특성을 얻었다. 이러한 결과는 면상 강자성층과 자유층을 면상에서 서로 직교한 자화방향 유도를 통하여 이중구조 GMR-SV 박막이 고감도 바이오센서로 사용할 가능성을 제시하였다.

• Journal of Magnetics
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• 제17권3호
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• pp.214-218
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• 2012

The water level and temperature properties for the cooling system of potassium titanyl phosphate laser systems were observed. The middle point of the GMR-SV magnetoresistance curve is set in the neighborhood of high magnetic sensitivity (2.8 %/Oe). The experimental results for resistance dependence on water height and temperature showed linear regions with rates of 0.4 ${\Omega}/mm$ and 0.1 ${\Omega}/^{\circ}C$, respectively. The proposed results were found to be for adjusting the water level and temperature in the laser cooling system.

• 한국자기학회지
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• 제23권6호
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• pp.193-199
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• 2013

NiFe/Cu/NiFe/IrMn/NiFe/Cu/NiFe 이중구조 GMR-SV 박막의 열처리 조건에 의존하는 자기등방성 영역분포 특성을 조사하였다. 진공 챔버내에서 이중구조 GMR-SV 박막을 후열처리 온도를 조절하여 면상에서 강자성체 층의 자화용이축 회전을 유도하였다. 자유층과 고정층의 자화용이축 방향에 의존하는 이중구조 GMR-SV 박막의 자기저항곡선은 외부자기장의 각도를 $0^{\circ}$에서 $360^{\circ}$까지 변화시킨 후 외부자기장의 세기에 따라서 측정하였다. 후열처리 온도가 $107^{\circ}C$일 때, 외부자기장의 방향이 $0^{\circ}$에서 $90^{\circ}$까지 영역에서 자장감응도가 약 1.52 %/Oe인 자기등방성 특성을 보였다. 이러한 특성은 고정층과 자유층을 형성하는 강자성층들이 면상에서 서로 직교한 결과임을 나타내며, 자기등방성 GMR-SV 박막 소자는 임의 방향으로 자화된 마이크로 자성비드를 검출할 수 있는 고감도 바이오센서로 사용할 가능성을 제시하였다.

• 한국자기학회지
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• 제25권1호
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• pp.16-21
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• 2015

광 리소그래피 공정을 이용하여 GMR-SV(Giant magnetoresistance-Spin valve) 다층박막 위에 마이크로 크기의 바이오센서용 소자와 코일-채널을 적층으로 각각 제작하였다. 직경 $1{\mu}m$ 크기인 여러 개의 자성비드가 결합된 적혈구가 마이크로 채널로 지나갈 때 코일에 인가하는 AC 신호로 정지 또는 통과하는 적혈구 움직임을 조절하였다. GMR-SV 소자 위에 포획된 적혈구-자성비드가 갖는 미세자기장은 자기저항비를 변화시켜 검출용 출력신호 특성으로 나타났다. 이것을 이용하여 자성비드를 결합한 적혈구의 막 변형에 따른 운동 특성을 분석하는 바이오센서로 활용할 수 있음을 보여주었다.

• Journal of Magnetics
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• 제14권1호
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• pp.18-22
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• 2009

The shape anisotropy effect of a giant magnetoresistance-spin valves (GMR-SV) device with a glass/NiO/NiFe/CoFe/Cu/CoFe/NiFe layered structure for use in the detection of magnetic property of molecules within a cell was investigated. The patterned device was given uniaxial anisotropy during the sputtering deposition and vacuum post-annealing, which was performed at $200^{\circ}C$ under a 300 Oe magnetic field. The pattern size of the device, which was prepared through the photolithography process, was $2{\times}15\;{\mu}m^2$. The experimental results confirmed that the best design for a GMR-SV device to be used as a biosensor is to have both the axis sensing current and the easy axis of the pinned NiO/NiFe/CoFe triple layer oriented in the direction of the device's width, while the easy axis of the free CoFe/NiFe bilayer should be pointed along the long axis of the device.

• 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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• 제22권5호
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• pp.173-177
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• 2012

미크론 자성비드 검출용 바이오센서에 활용하는 GMR-SV 박막을 이온빔 스퍼터링 증착법으로 glass/Ta(5.8 nm)/NiFe(5 nm)/Cu(t nm)/NiFe(3 nm)/FeMn(12 nm)/Ta(5.8 nm)의 구조를 갖도록 증착하였다. 비자성체 Cu의 두께가 3.0 nm에서 2.2 nm까지 얇아질수록 교환결합력은 증가하였고 자기저항비는 다소 감소하였다. 비자성체의 두께가 얇으면 반강자성체의 층간 교환작용이 강자성체의 고정층뿐만 아니라 자유층의 스핀배열에도 영향을 주고 있음을 확인할 수 있었다. 또한 리소그래피 공정 과정을 거쳐 GMR-SV 소자를 제작하여 미크론 자기비드를 검출하였다. 여기서 자기비드를 떨어뜨리기 전과 후의 자기저항비, 교환결합력, 보자력은 각각 0.9%, 3Oe, 2 Oe의 값을 나타내었다. 이러한 결과로 나노 단위의 바이오센서에 활용할 수 있는 가능성을 보여주었다.

• Journal of Magnetics
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• 제14권2호
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• pp.80-85
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• 2009

The mineral dissolution sensor system using GMR-SV and glass/Mg(200 nm) was prepared and characterized. The magnetic field sensitivity of GMR-SV to microscopic magnetic variation was about 0.8%/Oe. The change that occurs when Mg-film dissolves in water, the solubility of water, which is one of the basic properties of mineral water, was sensed by measuring the subtle variation of an electric current. In the case of edible water with Mg mineral added, bubbles were generated on the surface of the Mg film in the first 45 minutes, and the number of drops that were dissolved more rapidly than with the tap and DI waters later reduced to zero. For the edible water samples that each had different mineral Mg concentrations, the Mg solubility speed significantly differed. After injecting Mg film into the edible water, the magnetoresistance of the output GMR-SV signal decreased from a maximum of $45.4\;{\Omega}$ to a minimum of $43.6\;{\Omega}$. The measurement time was within 1 min, giving the rate of change ${\Delta}R/{\Delta}t=0.18\;{\Omega}/s$. This measurement system can be applied to develop a mineral Mg solubility GMR-SV sensor that can be used to sense the change from edible water to reduced alkali.