• 제목/요약/키워드: Stoner-Wohlfarth 모델

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패턴 된 미크론 자기박막 소자에서의 자기소거장 효과분석 (Effects of Demagnetization Field in Patterned Micro-magnetic Film Elements)

  • 김기출;서정대;김기보;이충선;송용진
    • 한국자기학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.103-108
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    • 2003
  • 미시자기모델과 Stoner-Wohlfarth 모델을 이용하여 미크론 크기로 패터닝(patterning) 된 퍼멀로이 박막의 자기소거장 효과를 분석하였다. 또한 20 $\mu\textrm{m}$$\times$(40 $\mu\textrm{m}$~200 $\mu\textrm{m}$) 크기의 퍼멀로이 박막 시료를 DC 마그네트론 스퍼터링과 광 리소그라피(photo littlography)로 제작하였고, 제작된 시료의 자기저항 특성과 전산시늉에 의한 결과를 비교하였다. 미시자기모델에 의한 결과가 Stoner-Wohlfarth모델에 의한 결과보다 측정 데이터에 더 잘 일치하였다. 전산시늉 결과 미크론 크기로 패터닝 된 자기박막 시료의 경우 Stoner-Wohlfarth 모델에서의 자기소거장 근사식이 수정되어야함을 제안하였다.

CoB/Ru/CoB 박막 재료의 자화 거동 특성 분석 (Magnetization Behavior of CoB/Ru/CoB Thin Film)

  • 김동영;윤석수
    • 한국자기학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.154-158
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    • 2013
  • 자성-금속-자성 삼층구조로 반강자성 결합 특성을 갖는 박막 재료의 자화 곡선은 두 자성박막 각각의 자화량($M_1$, $M_2$) 변화 특성을 반영한다. 본 연구에서는 반강자성 결합 특성을 갖는 CoB/Ru/CoB 박막 재료의 두 자성 박막의 총자화량($M_{tot}=M_1+M_2$)과 상부 단일 박막의 자화량($M_1$)의 이론적 값을 Stoner-Wohlfarth 모델로 계산하였다. VSM으로 측정한 총자화량은 자기장의 반전에 따라 가역 특성을 보였으며, CoB/Ru/CoB 재료의 플롭자기장($H_F$)은 약 50 Oe였다. 한편 MOKE로 측정한 상부 단일 박막의 자화량($M_1$)은 $-H_F$ < H < $H_F$에서 비가역 자화 반전 특성을 보였다. 이러한 자화 거동 특성은 두 자성 박막에 서로 상호 작용하는 반강자성 결합에 의하여 두 자성 박막 각각의 자화 각도 변화에 기인함을 Stoner-Wohlfarth 모델 계산을 통하여 확인하였다.

Preisach 모델을 이용한 수직자기기록장치의 재생특성 해석 (Analysis of Reproducing Characteristics in Perpendicular Magnetic Recording System Using Preisach Model)

  • 박관수;이향범;이택동;장평우
    • 한국자기학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.50-55
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    • 1992
  • 히스테리시스 특성을 갖는 자기기록장치의 재생과정을 수치모사할 수 있는 방법을 구현 하였다. 수치해거시 기록과정뿐만 아니라 재생과정에서도 히스테리시스 특성을 고려해 주어야 한다. 수치해석기법으로 유한요소법(finite element metho)을 사용하고 히스테리시스 특성을 묘사하기 위 하여 spin curling 모드를 이용한 Stoner-Wohlfarth 모델보다 정밀한 해석이 가능한 Preisach 모델 을 사용하여 알고리즘을 구성한 후 재생전압을 구하기 위한 수식을 유도하고 이 것을 2층매체와 폴 형헤드를 갖는 수직자기 기록장치에 적용하였다. 정보가 기록된 매체위를 헤드가 지나갈 때 코일을 통과하는 자속밀도와 코일에 유기되는 재생전압의 크기가 포화되는 특성을 구함으로써 이것으로부 터 기록과정에서 헤드에 흘려줄 최적의 전류를 구하였다.

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CoFe/MnIr 박막 재료에서 MnIr의 두께에 따른 토오크 신호 분석 (MnIr Thickness Dependence of Torque Signals in CoFe/MnIr Thin Films)

  • 김동영;윤석수
    • 한국자기학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.140-145
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    • 2014
  • 본 연구에서는 교환 결합 특성을 갖는 CoFe/MnIr 박막 재료에서 MnIr의 두께에 따라 측정한 토오크 신호를 Stoner-Wohlfarth 모델로 계산한 결과와 비교 분석하였다. 모델 계산을 위하여 일축 이방성 상수 $K_F$$K_{AF}$를 각각 갖는 강자성(F)층과 반강자성 (AF)층 계면에 작용하는 교환 결합 상수 $J_c$를 고려하였다. 고정되지 않는 AF층에 의한 회전 손실은 $0.5t_c$ < $t_{AF}$ < $t_c$ ($=J_c/K_{AF}$)의 범위에서 나타나며, 고정된 AF층에 의한 일방 이방성 상수 $J_k$$t_{AF}$ > $t_c$에서 나타났다. CoFe/MnIr 재료에서 임계두께는 $t_c$ = 3.4 nm였으며, $t_{AF}$ = 3 nm의 시편에서 측정한 토오크 신호에서 보인 회전 손실은 AF 결정립의 용이축이 모든 방향으로 고르게 분포한 특성으로 설명되었다. $t_{AF}$ = 10 nm의 시편에서 측정된 토오크 신호에서 추출한 일방 이방성 상수는 $J_k=0.63J_c$의 관계를 보였다. 따라서, 일방 이방성 상수는 AF 결정립의 용이축을 한쪽 방향으로 정렬할 경우 $J_k=J_c$가 되어 약 37 %의 특성 향상을 기대할 수 있다.

합성형 반강자성 결합 재료의 자기장 세기에 따른 토오크 신호 분석 (Magnetic Field Dependence of Torque Signals in Synthetic Antiferromagnetic Coupled CoFeB/Ru/CoFeB Thin Film)

  • 윤석수;전우상;김동영
    • 한국자기학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.83-87
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    • 2011
  • 본 연구에서는 합성형 반강자성 결합 특성을 갖는 CoFeB/Ru/CoFeB 박막 재료에서 자화용이축에서 측정한 플롭자기장($H_F$)과자화곤란축에서 측정한 포화자기장(Hs)을 경계로 달라지는 토오크 신호를 분석하였다. HF의 자기장 세기에서 음의 일축이방성 특성이 최소가 되며, 이는 반강자성 결합에 의한 자화 상쇄 효과로 강자성층의 자화용이축이 곤란축과 같은 역할을 하기 때문이다. $H_F$ < H < $H_s$의 자기장의 세기에서는 두 강자성층이 형성한 자화방향의 사이각이 증가하면서 쌍축이방성 특성을 유도시킨다. 이러한 쌍축이방성 유도 특성은 두 강자성층의 자화가 서로 수직이 되는 자기장의 세기에서 최대가 된다. 한편 자기장의 세기가 $H_s$ 이상에서는 CoFeB의 고유한 일축이방성 특성을 보인다. 이러한 자기이방성 특성은 두 강자성층의 반강자성 결합에 의한 자화 특성을 반영하고 있음을 Stoner-Wohlfarth 모델 분석을 통하여 알 수 있다.