• Journal of Magnetics
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• 제13권3호
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• pp.81-84
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• 2008

Spin injection and detection in lateral spin valves with double nonmagnetic bottom electrodes are investigated theoretically. Spin-polarized current injected from a magnetic electrode is split to two bottom electrodes, and nonlocal spin signals between the other magnetic electrode and the nonmagnetic electrodes are calculated from drift-diffusion equations. It is shown that the spin signal is approximately proportional to the associated current in the electrode.

• Journal of Magnetics
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• 제2권3호
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• pp.96-100
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• 1997

A spin valve structure of NiO(40 nm)/Co(2 nm)/Cu(2.6 nm)/Co(x nm)/Ta(5 nm) has been investigated for the application of magnetic random access memory (MRAM). The spin valve structure exhibited very large difference in the coercivities between pinned and free layers, a relatively high GMR ratio, and a low free layer coercivity. The spin valves were prepared by sputtering and were characterized by dc 4-point probe, and VSM. The spin valves with combined free layer exhibited a maximun GMR ratio of 10.4% with a free layer coercivity of about 82 Oe. The spin valves with a single 10 nm thick a-CoNbZr free layer exhibited a GMR ratio of about 4.3% with a free layer coercivity of about 12 Oe. The GMR ratio of the spin valves increased by addition of Co between Cu and a-CoNbZr. It has been confirmed that the coercivity of free layer can be decreased by increasing the thickness of a-CoNbZr. It has been confirmed that the coercivity of free layer can be decreased by increasing the thickness of a-CoNbZr layer without losing the GMR ratio substantially, which was mainly due to high resistivity of the amorphous "layers".

• 한국자기학회지
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• 제12권6호
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• pp.231-234
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• 2002

Si/SiO$_2$/NiO(60nm)/Co(2.5nm)/Cu(1.95nm)/Co(4.5nm)/NOL(t nm) 구조와 Si/SiO$_2$/NOL(t nm)/Co(4.5nm)/Cu(1.95nm)/Co(2.5nm)/NiO(60nm)의 구조를 갖는 바닥층 스핀밸브와 꼭대기층 스핀밸브를 제작하고, NOL의 두께변화에 따른 비저항($\rho$) 값과 비저항의 변화량( $\rho$), 교환결합력(H$_{ex}$), 보자력(H$_{c}$)의 자기적 특성을 연구하였다 NOL로 NiO 03nm의 두께로 삽입한 결과, 최대 자기저항비(magnetoresistance ratio)는 바닥층 스핀밸브에서 12.51%의 얻었으며, 자기저항비의 향상률은 꼭대기층 스핀밸브에서 더 높은 결과를 얻었다. 또한, 두 형태 모두 비저항의 변화량($\rho$)은 거의 일정하였고, 비저항($\rho$)값은 감소하였다 이러한 결과는 NOL의 삽입하였을 때 NOL/강자성층(free ferromagnetic layer) 계면에서 유도 전자의 specular 산란 효과를 가져왔고, 이로 인하여 전자의 평균 자유이동경로(mean free path; MFP)가 확장되어 전류의 전도도를 증가시켰다 이러한 specular효과에 의해 비저항의 변화량은 일정하게 유지되는 동안에 비저항 값은 감소하게 되어 결과적으로 자기저항비의 향상을 가져왔다.

• 한국자기학회지
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• 제14권3호
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• pp.109-113
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• 2004

구형파의 디지털 자료를 전송하기에 적합한 구조의 휘트스톤 브리지 형태로 GMR 아이솔레이터를 모델링하고, 여기에서 입력전류에 대한 출력전압특성을 시간영역에서 조사하였다. GMR 아이솔레이터를 자기적 부분과 전기적 부분으로 나누고 제조된 스핀벨브 소자의 측정결과를 대입하여 출력전압을 구할 수 있는 모델링 순서도를 설정하였다. 자기적 모델링으로는 평판코일의 3차핀 모델을 FEM방법으로 해석하여 입력전류에 의해 생성되는 자장의 세기를 구하였다. 전기적 모델링을 위해 평판코일의 저항과 인덕턴스 그리고 정전용량을 계산하여, 시간영역에서 입력전류파형과 이에 따른 자기장파형을 구하였다. 마지막으로 스핀밸브의 MR-H 측정곡선과 평판코일에서 발생된 자장의 세기를 조합하여 아이솔레이터의 출력전압파형을 계산하였다. 여기에서 GMR 아이솔레이터의 입력전류파형에 비해 코일전류파형의 진폭이 최고 100％ 정도 증가하거나 90 ％ 정도 감소하고, 주기의 10％ 정도에 해당하는 지연이 발생하였다. 그럼에도 출력전압 파형은 스핀밸브의 히스테리시스 특성 때문에 400 Mbit/s 이상의 전송속도에서 입력전류파형과 비슷하게 복원되어 전달될 수 있음을 예측할 수 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제18권6호
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• pp.227-231
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• 2008

Zr 함량에 따르는 CoFeZr의 합금박막의 구조 및 자기적 특성, 그리고 비정질 CoFeZr을 사용한 스핀밸브의 자기저항 및 열적 안정성에 관하여 연구하였다. Zr 조성이 증가함에 따라 CoFeZr 합금 박막의 포화자기장 및 보자력은 감소하며 완전히 비정질이 형성되었을때 보자력은 최소 값을 보였다. Zr의 함량이 약 18 at% 이상일 때 완전한 비정질이 형성되었다. 비정질 CoFeZr을 스핀밸브에 적용하였을 때 기존의 CoFe을 사용한 스핀밸브보다 자기저항비와 교환결합력은 약간 감소하는 경향을 확인 하였다. 이는 비정질 자성체의 상대적으로 높은 저항값에 기인하였다. 그러나 ${\Delta}{\rho}$, 즉 스핀의존산란은 향상되었다.

• 한국자기학회:학술대회 개요집
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• 한국자기학회 1997년도 춘계연구발표회 논문개요집
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• pp.46-47
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• 1997

• Journal of Magnetics
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• 제7권4호
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• pp.147-150
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• 2002

The pinning direction, the spin flop behaviors and the magnetoresistive properties in top synthetic spin valve structure [NiFe/CoFe/Cu/CoFe (t$_{p2}$)/Ru/CoFe (t$_{p1}$)/IrMn] were investigated. The magnetoresistive and pinning characteristics of synthetic spin valves strongly depended on the differences in the two pinning layer thickness, ${\Delta}t(=t_{p2}-t_{p1})$. In contrast to the conventional spin valves, the pinning direction (P1) was canted off with respect to the growth field axis with ${\Delta}t$. We found that the canting angle ${\Phi}$ had different values according to the annealing field direction and ${\Delta}t$. When the samples were annealed at above the blocking temperature of IrMn with zero fields, the canted pinned layer could be set along the growth field axis. Because the easy axis which was induced by the growth field during deposition is still active in all ferromagnetic layers except the IrMn at $250{^{\circ}C}$, the pinning direction could be aligned along the growth field axis, even in 0 field annealing.

• 한국자기학회지
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• 제10권3호
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• pp.112-117
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• 2000

NiO 스핀밸브의 자기저항 특성을 향상시키기 위해 바닥층으로 CoO를 삽입하였다. CoO/NiO 스핀밸브에서 삽입된 CoO의 두께에 따라서 자기저항비는 5.5 %까지 향상되었으며 동시에 교환결합력과 보자력도 증가하였다. XRD 측정결과, CoO 삽입에 따른 NiO의 결정성장에 특별한 변화는 없었음을 확인하였다. NiO 박막의 평균거칠기는 약 3.5 $\AA$이었으나, CoO 박막의 평균거칠기는 약 6.1 $\AA$으로 2배 이상 증가하였다. 따라서 본 실험에서는 CoO 삽입에 의한 계면 거칠기의 증가로 인해 교환결합력과 보자력이 증가했음을 알 수 있다. 한편 보자력의 감소를 위해 NiO/CoO/NiO/CoO/NiO 스핀밸브를 제작하여 보자력을 110 Oe에서 50 Oe로 50 % 감소시킬 수 있었으며, 교환결합력은 70 Oe 이상을 유지하였다.

• Journal of Magnetics
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• 제10권2호
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• pp.52-57
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• 2005

In this research, magnetoresistance (MR) ratio (MR), resistivity, and exchange coupling field $(H_{ex})$ behaviors for sputter deposited spin valves with FeMn antiferromagnetic layer have been extensively investigated by rapid thermal annealing (RTA) as well as conventional annealing (CA) method. 10 s of RTA revealed that interdiffusion was not significant up to $325^{\circ}C$ at the interfaces between the layers when the RTA time was short. The MR of FeMn spin valves were reduced when the spin valves were exposed to temperature of $250^{\circ}C$, even for a short time period of 10 s prior to CA. $H_{ex}$ was maintained up to $325^{\circ}C$ of CA when the specimen was subjected to 10 s of RTA at $200^{\circ}C$ prior to CA, which is $25^{\circ}C$ higher than the result obtained from the CA without prior RTA. Therefore, the stability of $H_{ex}$ could be enhanced by a prior RTA before performing CA up to annealing temperature of $325^{\circ}C$. MR and sensitivity of the specimens annealed without magnetic field up to $275^{\circ}C$ were recovered to the values prior to CA, but $H_{ex}$ was not recovered. This means that reduced MR sensitivity and MR during the device fabrication can be recovered by a field RTA.

• 한국자기학회:학술대회 개요집
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• 한국자기학회 2014년도 임시총회 및 하계학술연구발표회
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• pp.125-126
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• 2014