• 한국자기학회지
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• 제16권6호
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• pp.279-282
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• 2006

비정질 강자성 NiFeSiB 자유층을 갖는 자기터널접합 (MTJ)에 대하여 연구하였다. 비정질 자유층이 MTJ의 스위칭 특성에 미치는 영향을 알아보는데 역점을 두어 기존의 CoFe와 NiFe층 대신에 NiFeSiB 자성층을 사용하였다. $Ni_{16}Fe_{62}Si_{8}B_{14}$는 $Co_{90}Fe_{10}$보다 더 낮은 포화자화도 ($M_{s}:\;800\;emu/cm^{3}$) 그리고 $Ni_{80}Fe_{20}$보다 더 높은 이방성 상수 ($K_{u}:\;2700\;erg/cm^{3}$)를 갖는다. $Si/SiO_{2}/Ta$ 45/Ru 9.5/IrMn 10/CoFe $7/AlO_{x}/CoFeSiB\;(t)/Ru\;60\;(nm)$ 구조는 그 자체의 낮은 포화자화도와 높은 일축 이방성을 가짐으로 인하여 보자력($H_{c}$)을 감소시키고 스위칭 각형을 증가시키게 함으로서 MTJ의 스위칭 특성에 유리한 것으로 조사되었다. 더욱이 미소두께(1 nm)의 CoFe층을 터널장벽/NiFeSiB 경계면에 삽입하면 TMR비와 스위칭 각형이 증가하고 개선되었다.

• Journal of Magnetics
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• 제16권2호
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• pp.97-100
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• 2011

Bilayers of soft NiFe (150 nm-420 nm) on hard Ni (150 nm) were prepared by electrodeposition. The process of magnetization reversal in the NiFe/Ni bilayers was then investigated. The hysteresis loop generated by a magnetization reversal of soft NiFe under a positive saturation state of a hard Ni layer shows a shift along the negative field axis, which is clear evidence for the exchange spring effect in the NiFe/Ni bilayers. The dependence of the coercive field $H_c$ and exchange bias field Hex on the thickness of the NiFe layer was also investigated. As the NiFe thickness increases from 150 nm to 420 nm, both $H_c$ and $H_{ex}$ decrease rapidly from $H_c$= 51.7 Oe and $H_{ex}$ = 12.2 Oe, and saturate to $H_c$ = 5.8 Oe and $H_{ex}$ = 3.5 Oe.

• 한국분말재료학회지
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• 제16권3호
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• pp.191-195
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• 2009

The calcination and hydrogen-reduction behavior of Fe- and Ni-nitrate have been investigated. $Fe_2O_3$/NiO composite powders were prepared by chemical solution mixing of Fe- and Ni-nitrate and calcination at $350^{\circ}C$ for 2 h. The calcined powders were hydrogen-reduced at $350^{\circ}C$ for 30 min. The calcination and hydrogen-reduction behavior of Fe- and Ni-nitrate were analyzed by TG in air and hydrogen atmosphere, respectively. TG and XRD analysis for hydrogen-reduced powders revealed that the $Fe_2O_3$/NiO phase transformed to $FeNi_3$ phase at the temperature of $350^{\circ}$. The activation energy for the hydrogen reduction, evaluated by Kissinger method, was measured as 83.0 kJ/mol.

• Applied Microscopy
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• 제45권1호
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• pp.9-15
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• 2015

In the present study, microstructural evolution in CuCrFeNi, CuCrFeNiMn, and CuCrFeNiMnAl alloys has been investigated. The as-cast CuCrFeNi alloy consists of a single fcc phase with the lattice parameter of 0.358 nm, while the as-cast CuCrFeNiMn alloy consists of (bcc+fcc1+fcc2) phases with lattice parameters of 0.287 nm, 0.366 nm, and 0.361 nm. The heat treatment of the cast CuCrFeNiMn alloy results in the different type of microstructure depending on the heat treatment temperature. At $900^{\circ}C$ a new thermodynamically stable phase appears instead of the bcc solid solution phase, while at $1,000^{\circ}C$, the heat treated microstructure is almost same as that in the as-cast state. The addition of Al in CuCrFeNiMn alloy changes the constituent phases from (fcc1+fcc2+bcc) to (bcc1+bcc2).

• 한국분말재료학회지
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• 제8권1호
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• pp.49-54
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• 2001

The synthesis and characteristics of W-Ni-Fe nanocomposite powder by hydrogen reduction of ball milled W-Ni-Fe oxide mixture were investigated. The ball milled oxide mixture was prepared by high energy attrition milling of W blue powder, NiO and $Fe_2O_3$ for 1 h. The structure of the oxide mixture was characteristic of nano porous agglomerate composite powder consisting of nanoscale particles and pores which act as effective removal path of water vapor during hydrogen reduction process. The reduction experiment showed that the reduction reaction starts from NiO, followed by $Fe_2O_3$ and finally W oxide. It was also found that during the reduction process rapid alloying of Ni-Fe yielded the formation of $\gamma$-Ni-Fe. After reduction at 80$0^{\circ}C$ for 1 h, the nano-composite powder of W-4.57Ni-2.34Fe comprising W and $\gamma$-Ni-Fe phases was produced, of which grain size was35nm for W and 87 nm for $\gamma$-Ni-Fe, respectively. Sinterability of the W heavy alloy nanopowder showing full density and sound microstructure under the condition of 147$0^{\circ}C$/20 min is thought to be suitable for raw material for powder injection molding of tungsten heavy alloy.

• 한국자기학회지
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• 제7권5호
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• pp.265-273
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• 1997

연자성 자유자성층과 피속박자성층을 각각 2중층 Ni$_{81}$fe$_{19}$/ $Co_{90}$ Fe$_{10}$와 $Co_{90}$ Fe$_{10}$로 하고, 반강자성 속박층을 NiO로 하는 NiFe/CoFe/Cu/CuFe/NiO 구조를 갖는 spin-valve 박막을 sputtering 방법으로 유리기판위에 제작하고, 자기저항비(MR), 자기장감응도(field sensitivity), 반강자성층과 피속박자성층사이의 교환결합 자기장(exchange coupling field), 자유자성층과 피속박자성층사이의 층간결합자기장(interlayer coupling field) 등의 비자성 사이층 Cu 두께, 자유자성층두께, 피속박자성층 두께 및 반강자성층 두께 의존성을 조사하였다. 2중층 자유자성층에 연자성 NiFe가 20 .angs. 이상 포함됨으로써 10 Oe의 보자력을 가져 연자성특성을 향상시키는 것을 확인할 수 있었다. Cu의 두께가 30 .angs. 일 때 극대 MR비를 가졌으며 두께증가에 따라 감소하는 경향을 보였다. 피속박자성층 CoFe의 두께가 35 .angs. 일 때 그대 MR비 6.3%를 나타내며 두께증가에 따라 감소하며 교환결합자기장도 CoFe 두께가 증가함에 따라 감소하였다. NiO 두께가 800 .angs. 일 때 극대 MR비를 보이며 교환결합자기장은 두께증가에 따라 50 Oe 정도로 포화되어 NiO가 반강자성 특성을 유지하기 위해서는 일정한 두께이상이 되어야 함을 알 수 있었다. 열처리온도 200 .deg. C 까지는 MR비 5.3%를 유지하다 이보다 높하지면 점점 감소하여 300 .deg. C에서도 약 3% 정도를 유지하여 열적 안정성이 향상되었다. 따라서 CoFe 합금을 사용하여 NiFe(40 .angs. )/CoFe(50 .angs. )/Cu(30 .angs. )/CoFe(35 .angs. )/NiO(800 .angs. ) 구조를 갖는 spin-valve 박막은 극대 MR비 6.3%, 유효자기장감응도 약 0.5(%/Oe)를 보여 spin-valve head 재료로 적합함을 알 수 있었다.다.다.다.

• 한국결정성장학회지
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• 제9권5호
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• pp.486-492
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• 1999

본 실험에서는 D.C magnetron sputtering을 사용하여 Mn-Ir/Ni-Fe/buffer/Si 다층박막의 교환결합 자계와 보자력에 영향을 주는 인자를 미세구조의 관점에서 분석하였다. (111) 우선방위에 상관없이 모든 시편에서 155 Oe 이상의 교환결합 자계가 발생하였다. Mn-Ir/Ni-Fe 의 계면에서 Mn-Ir의 결정립 크기와 게면 거칠기가 Mn-Ir/Ni-Fe 다층박막의 교환결합 자계와 보자력에 가장 많은 영향을 주는 것을 알 수 있었다. Mn-Ir/Ni-Fe/Cu/Ni-Fe/buffer/Si spin-valve 다층박막에서 각 층의 두께와 하지층에 따른 자기저항비와 coulping field을 분석하였다. Mn-Ir(10 nm)/Ni-Fe(7.5 nm)/Cu(2 nm)Ni-Fe(6 nm)/Ta (5 nm)/Si에서 최대 자기저항비가 발생하였다. 강자성체의 결정립 크기가 거대자기저항비에 영향을 주는 것을 알 수 있었다. 그리고 계면 거칠기와 강자성체의 결정립 크기가 coulping field 에 많은 영향을 주는 것을 알 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제12권11호
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• pp.845-849
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• 2002

Alloys of $Fe_3$Al, $Fe_3$Al-6Cr, $Fe_3$Al-4Cr-1Mo, $Ni_3$Al, and $Ni_3$Al-2.8Cr were oxidized at $1000^{\circ}C$ in air, and the oxide scales formed were studied using XRD. SEM, EPMA, and TEM. The oxide scales that formed on $Fe_3$Al-based alloys consisted primarily of $\alpha$-$Al_2$$O_3$ containing a small amount of dissolved Fe and Cr ions, whereas those that formed on $Ni_3$Al-based alloys consisted primarily of $\alpha$-$Al_2$$O_3$, together with a small amount of $NiAl_2$$O_4$, NiO and dissolved Cr ions. For the entire alloys tested, nonadherent oxide scales formed, and voids were inevitably existed at the scale-matrix interface.

• Journal of Magnetics
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• 제13권3호
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• pp.97-101
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• 2008

We investigated the exchange bias fields at the NiFe/FeMn and FeMn/CoFe interfaces in 18.9-nm NiFe/15.0-nm FeMn/17.6-nm CoFe trilayer thin films as the annealing temperature was varied from room temperature to $250^{\circ}C$ in a vacuum for 1 hour in a magnetic field of 150 Oe. Interestingly, magnetic hysteresis (M-H) measurements showed that NiFe/FeMn/CoFe trilayer thin films exhibited a completely contrasting variation of the exchange bias fields at both the NiFe/FeMn and FeMn/CoFe interfaces with annealing temperatures. High-angle X-ray diffraction (XRD) measurements indicated the absence of any discernible effect of thermal treatment on the NiFe(111) and FeMn(111) peaks. The compositional depth profile obtained from X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) results presented the asymmetric compositional depth profiles of the Mn and Fe atoms throughout the FeMn layer. We contend that this asymmetric compositional depth profile and the preferential Mn diffusion into the NiFe layer, compared to that into the CoFe layer, are conclusive experimental evidence of the contrasting variation of the exchange bias fields at two interfaces having a common polycrystalline FeMn(111) layer.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.237-237
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• 2003

교환바이어스(exchange bias)현상은 강자성과 반강자성의 접합계면에서 강한 상호 교환결합력에 의해 발생하는 것으로 알려져 있다. 이 현상은 1956년 Meiklejohn과 Bean에 의해 CoO층으로 둘러싸인 Co 입자에서 발견된 이후[1], 강자성과 반강자성의 접합계면을 가지는 다층박막에서의 교환바이어스에 대한 연구가 진행되어왔다[2-6]. 이는 강자성/반강자성 박막의 교환바이어스 특성을 이용하여, 강자성 박막의 스핀방향을 고정시킬 수 있기 때문이다. 이러한 교환바이어스 특성은 하드드라이브의 고밀도 자기헤드소자 및 비휘발성 자기메모리소자에 응용되어지는 등 경제적 가치를 갖는 기술적인 면과 교환바이어스라는 자기특성의 학문적인 가치로 인해 이 분야에 대한 집중적인 투자와 연구가 이루어지고 있다. 최근에는 교환바이어스 현상의 원인과 형성기구에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 강자성과 반강자성 박막의 단거리 상호 교환결합력에 의한 교환바이어스 현상은, 계면의 원자구조, 자기구조 및 각자성층의 여러 가지 인자들에 대해서 지속적으로 연구되고 있다.