• 제목/요약/키워드: antiferromagnetic IrMn layer

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Exchange Anisotropy of Polycrystalline Ferromagnetic/Antiferromagnetic Bilayers

  • Tsunoda, Masakiyo;Takahashi, Migaku
    • Journal of Magnetics
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    • 제7권3호
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    • pp.80-93
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    • 2002
  • The role of magnetic anisotropy of the antiferromagnetic layer on the magnetization process of exchange coupled polycrystalline ferromagnetidantiferromagnetic bilayers is discussed. In order to elucidate the magnetic torque response of Ni-Fe/Mn-Ir bilayers, the single spin ensemble model is newly introduced, taking into account the two-dimensionally random distribution of the magnetic anisotropy axes of the antiferromagnetic grains. The mechanism of the reversible inducement of the exchange anisotropy along desirable directions by field cooling procedure is successfully explained with the new model. Unidirectional anisotropy constant, J$k$, of polycrystalline Ni-Fe/Mn-Ir and Co-Fe/Mn-Ir bilayers is investigated as functions of the chemical composition of both the ferromagnetic layer and the antiferromagnetic layer. The effects of microstructure and surface modification of the antiferromagnetic layer on JK are also discussed. As a notable result, an extra large value of J$k$, which exceeds 0.5 erg/cm$^2$, is obtained for $Co_{70}Fe_{30}Mn_{75}Ir_{25}$ bilayer with the ultra-thin (50${\AA}$∼100${\AA}$) Mn-Ir layer. The exchange anisotropy of $Co_{70}Fe_{30}$ 40 ${\AA}/Mn_{75}Ir_{25}$ 100 ${\AA}$ bilayer is stable for thermal annealing up to $400{^{\circ}C}$, which is sufficiently high for the application of spin valve magnetoresistive devices.

Effect of composition and structure on exchange anisotropy of IrxMn(100-x)/NiFe films

  • Suh, Su-jung;Park, Young-suk;Ro, Jae-chul;Yong-sung;Yoon, Dae-ho
    • 한국결정성장학회:학술대회논문집
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    • 한국결정성장학회 1998년도 PROCEEDINGS OF THE 14TH KACG TECHNICAL MEETING AND THE 5TH KOREA-JAPAN EMGS (ELECTRONIC MATERIALS GROWTH SYMPOSIUM)
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    • pp.91-95
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    • 1998
  • Exchange anisotropy between IrMn antiferromagnetic layer and NiFe ferromagnetic layer has been studied in IrxMn(100-x)/NiFe/Buffr/Si(100) films deposited by D. C. magnetron sputtering method. Among Zr, Ta, and Cu used as buffer layer, Zr and Ta enhanced the fcc(111) texture of NiFe and IeMn layer, but Cu did not affect microstructure of those layer. Strong fcc(111) texture of IrMn layer was confirmed to be the origin of exchange anisotropy of IrMn. Ir composition control in IrMn layer showed that {{{{ gamma -phase}}}} IrMn is stabilized between 10 and 30 at % Ir, an 21 at. % Ir in IrMn layer was optimum composition that showed maximum exchange anisotropy field. above 200 ${\AA}$ thickness of IrMn, antiferromagnetic property is stabilzed to show saturated exchange anisotropy field. Based pressure was confirmed to be critical requisite in IrMn-based spin-valve GMR system.

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Pt Thickness Dependence of Oscillatory Interlayer Exchange Coupling in [CoFe/Pt/CoFe]/IrMn Multilayers with Perpendicular Anisotropy

  • Lee, Sang-Suk;Choi, Jong-Gu;Kim, Sun-Wook;Hwang, Do-Guwn;Rhee, Jang-Roh
    • Journal of Magnetics
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    • 제10권2호
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    • pp.44-47
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    • 2005
  • The oscillatory interlayer exchange coupling (IEC) has been shown in pinned $[CoFe/Pt(t_{pt})/CoFe]/IrMn$ multi-layers with perpendicular anisotropy. The period of oscillation corresponds to about 2 monolayers of Pt. The oscillatory behavior of IEC depending on the nonmagnetic metallic Pt thickness is thought to be related the antiferromagnetic ordering induced by IrMn layer. Oscillatory IEC as function of insulating NiO thickness has been observed in $[Pt/CoFe]_4/NiO(t_{NiO})/[CoFe/Pt]_4$ multilayers. The effect of N (number of bilayer repeats) upon the magnetic property of [Pt/CoFe]N/IrMn is also studied.

[CoFe/Pt/CoFe]/IrMn 다층박막의 수직자기 이방성 각도에 따른 상호교환결합력 특성 (Anisotropy Angle Dependence of Interlayer Exchange Coupling of Perpendicular Magnetic [CoFe/Pt/CoFe]/IrMn Multilayers)

  • 이상석;최종구;황도근;이장로
    • 한국자기학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.232-236
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    • 2008
  • [CoFe/Pt/CoFe]/IrMn 다층박막에 대하여 반강자성체 IrMn층 두께 의존성 및 열적안정성, 수평으로 전환하는 각도에 의존하는 수직자기 이방성 특성을 관찰하였다. IrMn층을 통해 유도된 강자성체/비자성체/강자성체 구조인 [CoFe($10{\AA}$)/Pt($8{\AA}$)/CoFe($10{\AA}$)]/IrMn 다층박막은 IrMn 두께 $7{\AA}$부터 상호교환결합력이 형성되었고, 열처리 온도 $250^{\circ}C$까지 열적안정성을 유지하였다. 수직자기 이방성 [CoFe/Pt/CoFe]/IrMn 다층박막에서 바닥 CoFe층과 Pt층을 사이에 두고 반강자성체인 IrMn층에 의해 고정되어 있는 상부 CoFe층간의 상호교환결합력은 이방성 측정 각도가 $0^{\circ}$, $60^{\circ}$일 때 각각 1,000 Oe, 1,500 Oe로, $90^{\circ}$일 때 $\infty$ Oe로 나타났다.

Mn-Ir의 조성과 두께 및 초기진공도에 따른 Mn-Ir/Ni-Fe/Zr 다층막의 자기적특성과 미세구조 연구 (A Study on the Magnetic Properties and Microstructures of Mn-Ir/Ni-Fe/Zr Muti layers with Various Compositions, Thicknesses and Base Pressures)

  • 노재철;최영석;이경섭;김용성;서수정
    • 한국자기학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.166-172
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    • 1999
  • 본 연구에서는 마그네트론 스퍼터링 법으로 제작한 Mn-Ir/Ni-Fe/Zr/Si 다층막에서 Mn-Ir의 조성과 증착조건을 변화시키고 또한 Mn-Ir층의 두께를 조절한 후 자기적 특성과 미세구조에 대하여 고찰하였다. Mn-22at% Ir의 조성에서 219Oe의 가장 높은 Hex와 30Oe의 낮은 Hc를 얻을 수 있었다. 초기진공도가 3.0$\times$10-6Torr 이상 일때는 교환이방성이 사라지게 되었으며 이것은 Mn-Ir의 비정질화와 결정립미세화에 의한 것으로 판단된다.

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$NiFe/Co/Al_2O_3/Co/IrMn$ 접합의 터널링 자기저항효과

  • 홍성민;이한춘;김택기
    • 한국자기학회지
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    • 제9권6호
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    • pp.291-295
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    • 1999
  • IrMn을 반강자성체로 사용하고 순수한 Al을 자연산화시켜서 제작한 Al203를 절연층으로 사용한 spin-valve 형태의 NiFe/Co/Al2O3/Co/IrMn 터널링 접합의 자기저항효과를 조사하였다. IrMn의 두께가 약 100$\AA$이상일 경우 강자성체와의 교환상호작용이 발생하기 때문에 NiFe(183$\AA$)/Co(17$\AA$)/Al-oxide(16$\AA$)IrMn(100$\AA$) 터널링 접합에서 자기저항효과가 관찰되며 TMR비(%)는 $\pm$20 Oe의 인가자장에서 10% 이상의 값을 갖는다. 하부 자성층인 NiFe/Co의 길이방향으로 수행한 자장 중 열처리에 의해 저항은 다소 감소하고 TMR비(%)는 열처리온도에 따라 증가하여 20$0^{\circ}C$에서 23%의 최대값을 갖는다. 자성층의 폭을 변호시켜 접합면적을 달리한 시료의 TMR비(%)는 접합면적이 증가할수록 증가하고 저항은 감소한다.

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