• 제목/요약/키워드: Spin Valve

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Ta/NiFe/Cu/Co Pseudo 스핀밸브 구조의 자기저항 효과 (Magnetoresistance Effect of Ta/NiFe/Cu/Co Pseudo Spin Valve Structure)

  • 주호완;최진협;최상대;이기암
    • 한국자기학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.25-28
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    • 2004
  • Ta/NiFe/Cu/Co 구조의 Pseudo 스핀밸브 박막을 제작하여 NiFe, Cu, Co 각 층들의 두께변화에 따른 자기저항비(MR-ratio), 보자력, 자기 민감도(sensitivity), 반전자장(Switching Field)의 크기 등의 자기적 특성을 연구하였다. 각 층들의 두께를 변화시키면서 측정한 결과 Ta(4 nm)/NiFe(7.5 nm)/Cu(3 nm)/Co(5 nm)에서 최대 자기저항비 7.26 %를 얻을 수 있었다. 또한 각 층들의 독립적인 자화 과정을 통해 자기저항 특성을 조절할 수 있었다. 특히 Co의 두께를 변화시켜 자기저항비를 비교적 일정하게 유지하면서 보자력의 크기를 조절할 수 있음을 알게 되었다.

Spin-polarized Current Switching of Co/Cu/Py Pac-man type II Spin-valve

  • Lyle, Andrew;Hong, Yang-Ki;Choi, Byoung-Chul;Abo, Gavin;Bae, Seok;Jalli, Jeevan;Lee, Jae-Jin;Park, Mun-Hyoun;Syslo, Ryan
    • Journal of Magnetics
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    • 제15권3호
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    • pp.103-107
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    • 2010
  • We investigated spin-polarized current switching of Pac-man type II (PM-II) nanoelements in Pac-man shaped nanoscale spin-valves (Co/Cu/Py) using micromagnetic simulations. The effects of slot angle and antiferromagnetic (AFM) layer were simulated to obtain optimum switching in less than 2 ns. At a critical slot angle of $105^{\circ}$, the lowest current density for anti-parallel to parallel (AP-P) switching was observed due to no vortex or antivortex formation during the magnetic reversal process. All other slot angles for AP-P formed a vortex or antivortex during the magnetization reversal process. Additionally, a vortex or anti-vortex formed for all slot angles for parallel to anti-parallel (P-AP) switching. The addition of an AFM layer caused the current density to decrease significantly for AP-P and P-AP at slot angles less than $90^{\circ}$. However, at slot angles greater than $90^{\circ}$, the current density tended to decrease by less amounts or actually increased slightly as shape anisotropy became more dominant. This allowed ultra-fast switching with 5.05 and $5.65{\times}10^8\;A/cm^2$ current densities for AP-P and P-AP, respectively, at a slot angle of $105^{\circ}$.

CoFe/Cu/CoFe/PtMn 다층박막의 자기저항 곡선을 이용한 자기 등방성 특성 분석 (Analysis of Magnetic Isotropy Property using Magnetoresistance Curve of CoFe/Cu/CoFe/PtMn Multilayer Film)

  • 최종구;김수희;최상헌;이상석;이장로
    • 한국자기학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.123-128
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    • 2017
  • PtMn계 스핀밸브(Spin Valve, SV) 다층박막의 하부층 구조를 달리하여 제작된 시료를 열처리 후 측정한 자기저항(magnetoresistance, MR) 곡선과 자기이력 곡선(MH loop)으로부터 얻은 등방성의 자기적 특성을 조사하였다. PtMn층이 없는 스핀밸브 구조의 Glass/Ta(10 nm)/CoFe(6 nm)/Cu(2.5 nm)/CoFe(3 nm)/Ta(4 nm) 다층박막으로 측정한 MR 곡선에서 얻은 교환결합력($H_{ex}$), 보자력($H_c$), 자기저항비(MR(%))는 각각 0 Oe, 약 25 Oe, 3.3 %이었다. Glass/Ta(10 nm)/CoFe(6 nm)/Cu(2.5 nm)/CoFe(3 nm)/PtMn(6 nm)/Ta(4 nm) 다층박막으로 측정한 MR 곡선에서 반강자성체인 PtMn 박막으로 나타낸 효과로 하여금 나비 날개 형태로 얻은 $H_{ex}$, $H_c$, MR(%)는 각각 2 Oe, 316 Oe, 4.4 %이었다. 반강자성체인 PtMn층이 중간층으로 삽입된 이중 GMR-SV 다층박막으로 측정한 MR 곡선과 MH loop에서 얻은 $H_c$는 각각 37.5 Oe과 386 Oe이었으며, MR(%)는 각각 3.5 %와 6.5 %로 2개의 히스테리시스에서 사각비가 뚜렷하게 대칭적으로 나눠져 자기적 특성을 나타내었다. PtMn계 CoFe 스핀밸브 박막의 매우 작은 $H_{ex}$ 값과 미미한 형상이방성을 갖는 효과로 하여금 비등방성을 갖는 자기적 특성을 잃게 되었다. 이러한 결과는 PtMn 박막의 하부층과 상부층에 있는 SV 다층박막에서 각 강자성체의 자화 스핀배열로 일어나는 효과를 나타내었다.

이중구조 거대자기저항-스핀밸브 박막의 자기등방성 영역분포에 관한 연구 (Regional Distribution of Isotropy Magnetic Property of Dual-type Giant Magnetoresistance-Spin Valve Multilayer)

  • 카지드마;이상석
    • 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.

NiFe/Cu/NiFe/IrMn 스핀밸브 박막소자의 자화 용이축에 따른 형상 자기이방성 (Shape Magnetic Anisotropy on Magnetic Easy Axis of NiFe/Cu/NiFe/IrMn Spin Valve Thin Film)

  • 최종구;곽태준;이상석;심정택
    • 한국자기학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.35-40
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    • 2010
  • NiFe/Cu/NiFe/IrMn 스핀밸브 박막소자에 대해 자화 용이축에 의존하는 형상 자기이방성을 조사하였다. Ta(5 nm)/NiFe(8 nm)/Cu(2.3 nm)/NiFe(4 nm)/IrMn(8 nm)/Ta(2.5 nm) 다층박막을 증착할 때 350 Oe의 자기장으로 인가한 자화 용이축을 폭 방향 또는 길이 방향으로 설정하여 $1\;{\mu}m\;{\times}\;18\;{\mu}m$의 소자를 제작하였다. 2단자 방법으로 소자의 자기저항 곡선으로부터 자장감응도를 측정하고 자화 용이축에 따른 형상 자기이방성을 비교하였다. 측정한 소자 길이 방향의 센싱전류와 고정층의 자화 용이축이 소자 폭방향 각도가 GMR-SV 소자를 바이오센서로 활용하는데 중요한 요인임을 확인하였다.

스핀밸브 바이오 센서를 이용한 혈액과 나노입자의 자성특성 검출 (The Detection of Magnetic Properties in Blood and Nanoparticles using Spin Valve Biosensor)

  • 박상현;소광섭;안명천;황도근;이상석
    • 한국자기학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.157-162
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    • 2006
  • 이온빔 증착 스퍼터링법과 고아 리소그래피법으로 FeMn-스핀밸브 바이오 센서를 제작하였다. 혈액내의 Fe를 포함한 헤모글로빈(Hemoglobin)과 나노 자성입자의 자성검출은 최대 자장감응 약 $0.1{\sim}0.8%/Oe$인 거대자기저항 스핀밸브 바이오 센싱소자를 이용하였다. 사용된 혈액은 인체의 피였고, Co-페라이트 나노 자성입자는 수용성 무정형 실리카로 코팅이 되었으며, 그 크기의 평균직경의 범위는 9nm에서 50nm이었다. 실제 크기가 $5x10{\mu}m^2 $ 혹은 $2x6{\mu}m^2 $로 제작된 센싱소자의 4 전극 중 전류 입력단자에 흐르는 감지전류는 1 mA로 하였다. 혈액과 나노자성 입자가 소자의 중앙부분으로 떨어졌을 때, 출력신호는 각각 자성 여부의 검출 특성을 알 수 있는 충분한 크기로 나타났다.

솔레노이드 코일을 이용한 전자 마이크로 펌프의 제작 및 시험 (Fabrication and Test of an Electromagnetic Micropump using Solenoid Coil)

  • 김기훈;김순영;정옥찬;양상식
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제49권5호
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    • pp.315-320
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    • 2000
  • This paper presents the fabrication and test of a micropump with an electromagnetic actuator and a pair of aluminum flap valves. The actuator consists of a solenoid coil, a permanent magnet and an actuator diaphragm. The actuator diaphragm is fabricated by the spin coating of silicone rubber. The valve are passive ones and are fabricated by micromachining. The deflection of the fabricated actuator diaphragm is measured with a laser vibrometer. The deflection of the actuator diaphragm is proportional to the input current. The measured deflection of the fabricated diaphragm is $400 \mum$,/TEX> when the input is 118 mApp, and the cut-off frequency is 50 Hz. The maximum flow rate of the fabricated micropump with the electromagnetic actuator is about 5$0 \muell/min$ at 5 Hz when the input current and the duty ratio of the square was are 118 mApp and 50%, respectively.

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