• 제목/요약/키워드: Induced magnetic anisotropy

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X-ray scattering study on the electric field-induced interfacial magnetic anisotropy modulation at CoFeB / MgO interfaces

  • Song, Kyung Mee;Kim, Dong-Ok;Kim, Jae-Sung;Lee, Dong Ryeol;Choi, Jun Woo
    • Current Applied Physics
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    • 제18권11호
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    • pp.1212-1217
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    • 2018
  • The electric field-induced modifications of magnetic anisotropy in CoFeB/MgO systems are studied using X-ray resonant magnetic scattering and magneto-optical Kerr effect. Voltage dependent changes of the magnetic anisotropy of -12.7 fJ/Vm and -8.32 fJ/Vm are observed for Ta/CoFeB/MgO and Hf/CoFeB/MgO systems, respectively. This implies that the interfacial perpendicular magnetic anisotropy is reduced (enhanced) when electron density is increased (decreased). X-ray resonant magnetic scattering measurements reveal that the small in-plane magnetic component of the remanent state of CoFeB/MgO systems with weak magnetic anisotropy changes depending on the applied voltage leading to modification of the magnetic anisotropy at the CoFeB/MgO interface.

Induced Magnetic Anisotropy of Sputtered FeN Films Due to Substrate Tilting

  • Park, Y.;S. Ryu;S. Jo
    • Journal of Magnetics
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    • 제2권1호
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    • pp.22-24
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    • 1997
  • FeN thin films were deposited by RF-reactive diode sputtering to investigate magnetic characteristics variation due to substrate tilt during the film deposition, and their magnetic properties were measured by VSM, SEM and AFM. When the substrate tilt pivot edges were parallel to the applied field, the magnetic anisotropy was increased When the substrate tilt pivot edges were perpendicular to the applied field, the easy magnetization axis became the hard magnetization axis, and the hard axis became the easy axis as the tilt angles were increased. The reason is believed to be due to the fact that the tilt induced shape magnetic anisotropy became larger than the field induced magnetic anisotropy by DC magnetic field as the crystal grains are enlongated along the substrate tilt pivot edges due to "oblique incidence anisotropy" commonly found in eveporated thin films.

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Cu/CO 다층 박막에서의 거대 자기 저항과 자기 비등방성 (Substrate-induced Magnetic Anisotropy and GMR Effects in Cu/Co Multilayers)

  • 박춘만
    • 한국자기학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.243-245
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    • 2003
  • Si(001)기판 위에 길러진 거대 자기 저항을 가지는 Co/Cu 다층 자성 박막에서 관측된 특이한 GMR 효과를 기판과 박막사이의 경계면 효과를 도입한 간단한 모형으로 설명하였다. 이 모형과 실험으로부터 자기 상수들을 구하였으며, 얻어진 상수들을 다른 논문에서 보고되어진 값들과 비교하였다. 제시된 모형은 경계면에 의해 유도된 다수의 easy axes를 갖는 다른 GMR 물질에도 적용할 수 있으며, 이 모형을 이용하여 기판 물질과 기판의 평면을 적절히 선택함으로서 자기 저항을 조절할 수 있는 새로운 방법을 찾을 수 있다고 판단된다.

비정질 Sm-Fe계 합금 박막의 유도자기이방성 형성 (Formation of Induced Anisotropy in Amorphous Sm-Fe Based Alloy Thin Films)

  • 송상훈;이덕열;한석희;김희중;임상호
    • 한국자기학회지
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    • 제8권5호
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    • pp.261-269
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    • 1998
  • 스퍼터링 중 500~600 Oe의 자기장을 인가한 상태에서 제조된 비정징 Sm-Fe 합금 박막에서 6$\times$104 J/m3 크기의 유도자기이방성이 형성되었다. 자장 증착에 이해유도자기이방성이 형성된 합금 박막은 이방성이 형성되지 않은 합금 박막에 비해 자구 구조에 무관한 "포화" 자기변형은 유사하지만, 측정 방향에 따른 자기변형의 이방성 비는 최대 35 정도로서 매우 크게 증가하였다. 이는 자기변형 박막의 디바이스 응용시 성능을 크게 향상시키므로, 실용적인 측면에서 매우 중요하다. 스퍼터링 중 자기장을 인가하지 않고 통상의 마그네트론 스퍼터링에 의해 제조된 비정질 Sm-Fe 합금 박막을 넓은 조성 범위에 걸쳐서 체계적으로 소자한 결과, 이러한 합금 박막에서도 미약하나마 스퍼터링 중의 누설 자계에 의해 증착 도중 유도자기이방성이 형성되는 것을 관찰하였으며, 최대의 유도자기이방성은 Sm 함량 25~30 원자%에서 얻어졌다. 또한 본 합금 박막의 유도자기이방성은 자장 중 열처리에 의해서도 형성되는 것을 관찰하였는데, 형성된 이방성의 크기는 자장 증착에 의해 제조된 시료보다 매우 작게 나타났다. 이는 자장 증착의 경우 원자의 표면 확산을 통한 원자의 이동에 의해 유도자기이방성이 형성되나, 증착 후 자장 열처리에 의한 경우는 체적 확산에 의해 유도자기이방성이 형성되기 때문으로 생각된다.때문으로 생각된다.

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Anisotropy Coupling in Patterned Thin Films with Mixed Uniaxial Anisotropies

  • Nam, Yoon Jae;Lee, Tae Young;Lim, Sang Ho
    • Journal of Magnetics
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    • 제19권3호
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    • pp.232-236
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    • 2014
  • Anisotropy coupling in thin films with mixed induced and shape anisotropies is investigated. A 200-nm-thick Co-Fe-Pd-B thin film with a large induced anisotropy of 57 Oe is fabricated and then patterned into micron-sized cells to provide shape anisotropy, whose strength has a similar magnitude to that of the induced anisotropy for enhancing the anisotropy coupling. The angles between the two mixed anisotropies considered are $0^{\circ}$, $90^{\circ}$, and $110^{\circ}$. Hysteresis loops measured under in-plane magnetic fields along various directions indicate no anisotropy coupling behaviour for all the three angles examined in this study.

Optical Measurement of Magnetic Anisotropy Field in Nanostructured ferromagnetic Thin Films

  • Whang, Hyun-Seok;Yun, Sang-Jun;Moon, Joon;Choe, Sug-Bong
    • Journal of Magnetics
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    • 제20권1호
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    • pp.8-10
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    • 2015
  • The magnetic anisotropy field plays an important role in spin-orbit-torque-induced magnetization dynamics with electric current injection. Here, we propose a magnetometric technique to measure the magnetic anisotropy field in nanostructured ferromagnetic thin films. This technique utilizes a magneto-optical Kerr effect microscope equipped with two-axis electromagnets. By measuring the out-of-plane hysteresis loops and then analyzing their saturated magnetization with respect to the in-plane magnetic field, the magnetic anisotropy field is uniquely quantified within the context of the Stoner-Wohlfarth theory. The present technique can be applied to small nanostructures, enabling in-situ determination of the magnetic anisotropy field of nanodevices.

새 자성재료의 기초자기특성 연구(2) - 펄스측정법에 의한 비정질 $Fe_{80}B_{15}Si_{5}$ 합금의 자기특성 (Study on Basic Magnetic Characteristics in New Magnetic Materials(2) - Magnetic Properties of Amorphous $Fe_{80}B_{15}Si_{5}$ alloy Measures with Pulse Method)

  • 이용호;신용돌;김인수;이연숙;노태환;강일구
    • 한국자기학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.42-48
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    • 1991
  • 대표적인 철계비정질 합금인 $Fe_{80}B_{15}Si_{5}$의 기초연자기특성을 펄스법으로 측정하였다. 자기변형, 이방성에너지, 자화율의 역수들 사이의 정량적 관계를 연구하였다. 자기변형과 일축이방성에너지의 자화율의 역수에 대한 상대적인 기여도를 계산하였다. 내부응력의 크기와 듀도이방성에너지를 추산하였다. 시료의 장축방향으로 인가된 장력은 유도 이방성에너지를 크게 증가하게 함을 알았다.

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고상에피택시 YIG 박막의 온도에 따른 자기특성 (Temperature Dependence of Magnetic Properties of YIG films Grown by Solid Phase Epitaxy)

  • 장평우;김종렬
    • 한국자기학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.25-29
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    • 2005
  • 고상에피택시방법으로 성장한 YIG 박막의 온도에 따른 자기특성의 변화를 결정이방성과 수직이방성을 중심으로 측정하였다. 고상에피택시법의 열처리 온도가 낮을 경우 전위가 발생하여 응력을 해소함으로써 수직이방성이 유도되지 않았으나 높은 온도에서 열처리된 박막에는 우수한 에피택시성장으로 잔류응력이 축적되어 수직이방성이 유도되었다. 수직이방성자장은 기판과 박막의 열팽창계수의 차이로 결정자기이방성이 없어지는 온도까지 선형으로 감소하였고, 보자력도 온도가 증가하면 감소하였다. YIG(111) 에피택시박막에 수직이방성이 유도되었을 경우 결정이방성상수 $K_1$$H_k=4K_1/3M_s$로부터 결정할 수 있었다. 온도에 따른 초자화율의 거동은 Hopkinson 효과로 잘 설명되어졌으며 측정결과를 이용하명 상자성 자화율이 큰 기판위에 성장한 박막의 큐리온도를 쉽게 측정할 수 있었다.

Giant Magnetoimpedance in C067Fe4Mo1.5Si16.5B11 Metallic Glass Ribbon

  • Kuzminski, M.;Nesteruk, K.;Lachowicz, H.K.;Krzyzewski, A.;Yu, Seong-Cho;Lee, Hee-Bok;Kim, Cheol-Gi
    • Journal of Magnetics
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    • 제9권2호
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    • pp.47-51
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    • 2004
  • Giant magneto-impedance (GMI) effect in zero-magnetostrictive Co-based amorphous ribbons samples in their as-quenched and stress-released states as well as with intentionally induced magnetic anisotropy were investigated. Magnetic and impedance properties of the samples exhibiting different anisotropy were compared and the optimum operation conditions for the studied samples from the view-point of their utilization as a sensor element have been determined. A design of a model of magnetic field sensor and characteristics of the constructed prototype are presented.

Magnetic circular dichroism measurement of Co films on Pd(111) substrate

  • Kwanghyun Cho;C. C. Whang;Kim, Wookje;Kim, Wondong;Kim, H.-J.;Kim, Jae-Young;Hoon Koh;S.-J Oh;Park, J.-H.
    • Journal of Korean Vacuum Science & Technology
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    • 제5권2호
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    • pp.33-37
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    • 2001
  • We measured x-ray magnetic circular dichroism of Co films on Pd(111) surface with and without Pd capping layer at the Co L$_2$,$_3$ edges. Perpendicular magnetization and orbital-moment enhancement are induced by the capping layer. The increase of perpendicular magnetic anisotropy induced by capping layer is considered to result from the increase of surface anisotropy due to the hybridization at the surface.

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