• 제목/요약/키워드: magnetization easy axis

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퍼멀로이 박막의 자화 용이축과 자기저항 변화와의 상관관계에 대한 연구 (Relation Between Magnetization Easy Axis and Anisotropic Magnetoresistance in Permalloy Films)

  • 황태종;류영식;권진혁;김기현;김동호
    • 한국자기학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.28-31
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    • 2008
  • 일축 이방성을 가진 퍼멀로이 박막을 제작하여 이방성 자기저항(anisotropic magnetoresistance)에 대하여 연구하였다. 시편의 길이 방향에 대하여 자화 용이축의 각을 $18^{\circ}$씩 기울어지게 변화를 준 5종류의 시편에 대하여 자기저항의 변화를 조사하였다. 박막면에 평행한 인가 자기장에 대하여 시편의 길이 방향과 자화 용이축 사이의 각이 증가함에 따라 세로자기저항(longitudinal magnetoresistance)의 변화 폭은 증가하는 반면, 가로자기저항(transverse magnetoresistance)의 변화 폭은 감소를 나타내었다. 이러한 자화 용이축 변화에 따른 자기저항의 변화를 이방성 자기저항과 일축 이방성을 가진 단일자구 모델로 설명하였다. Magneto-optic Kerr effect를 이용하여 측정한 자구 사진으로부터 자화 스위칭이 일어나는 구간에서 반대 방향의 지구가 생성되고 전파되는 과정을 관측하였으며 이에 대응하는 자기저항의 변화를 관측하였다.

Induced Magnetic Anisotropy of Sputtered FeN Films Due to Substrate Tilting

  • Park, Y.;S. Ryu;S. Jo
    • Journal of Magnetics
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    • 제2권1호
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    • pp.22-24
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    • 1997
  • FeN thin films were deposited by RF-reactive diode sputtering to investigate magnetic characteristics variation due to substrate tilt during the film deposition, and their magnetic properties were measured by VSM, SEM and AFM. When the substrate tilt pivot edges were parallel to the applied field, the magnetic anisotropy was increased When the substrate tilt pivot edges were perpendicular to the applied field, the easy magnetization axis became the hard magnetization axis, and the hard axis became the easy axis as the tilt angles were increased. The reason is believed to be due to the fact that the tilt induced shape magnetic anisotropy became larger than the field induced magnetic anisotropy by DC magnetic field as the crystal grains are enlongated along the substrate tilt pivot edges due to "oblique incidence anisotropy" commonly found in eveporated thin films.

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CoCr(-Ta)/Si 이층막의 c-축 우선 배향성에 관한 연구 (A Study on the c-axis preferred orientation of CoCr(-Ta)/Si doublelayer)

  • 김용진;박원효;신성권;손인환;최형욱;김경환
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1475-1477
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    • 2001
  • In odor to set high saturation magnetization and coercivity, it had need to orient axis of easy magnetization of CoCr-based thin film perpendicular direction(c-axis) to the substrate plane. It was known that crystalline orientation of CoCr-based thin film was improved by introducing underlayer like Ti, Ge. We prepared singlelayer and double layer with Si underlayer by Facing Targets Sputtering System. As a result, intensity and c-axis dispersion angle ${\Delta}{\theta}_{50}$ of singlelayer were improved with increasing film thickness. Also, it was found that CoCr/Si and CoCrTa/Si double layer showed good c-axis dispersion angle due to introducing Si.

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Thickness-Driven Spin Reorientation Transition in Co/Pd(111); In Situ SMOKE Three-Dimensional Vector Magnetometry

  • Lee, Jeong-Won;Kim, Sang-Koog;Kim, Jonggeol;Jeong, Jong-Ryul;Ahn, Jae-Seok;Shin, Sung-Chul
    • 한국자기학회:학술대회 개요집
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    • 한국자기학회 2000년도 International Symposium on Magnetics The 2000 Fall Conference
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    • pp.287-296
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    • 2000
  • We have developed a three-axis configurational in situ SMOKE apparatus by which three-dimensional vector magnetization reversal processes are studied for ultrathin Co films grown on a Pd (111) single crystal in the thickness range of spin-reorientation transition. This study provides a better understanding of magnetization reversal motions with the knowledge of 3 components of magnetization vector at the transition of an easy axis of magnetization from the film normal at 5 ML Co to in-plane at 6 ML Co (ML notes monolayer). For a 5.25 ML Co, it was observed that a slightly canted magnetization vector from the film normal rotated in the film plane under an applied field direction parallel to the film normal.

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Thickness-Driven Spin Reorientation Transition in Co/Pd(111) : In Situ SMOKE Three-Dimensional Vector Magnetometry

  • Lee, Jeong-Won;Kim, Sang-Koog;Kim, Jonggeol;Jeong, Jong-Ryul;Ahn, Jae-Seok;Shin, Sung-Chul
    • Journal of Magnetics
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    • 제6권2호
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    • pp.53-56
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    • 2001
  • We have developed a three-axis configurational in situ SMOKE apparatus by which three-dimensional vector magnetization reversal processes are studied for ultrathin Co films grown on a Pd (111) single crystal in the thickness range of spin reorientation transition. This study provides a better understanding of magnetization reversal motions with the knowledge of three components of the magnetization vector at the transition of an easy axis of magnetization from the film normal at 5 ML Co to in-plane at 6 ML Co (ML denotes monolayer). For a 5.25 ML Co, it was observed that a slightly canted magnetization vector from the film normal rotated in the film plane under an applied field direction parallel to the film normal.

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바이오센서용 거대자기저항-스핀밸브 박막이 등방성 자기저항 특성을 갖게 하는 후열처리 조건 연구 (Post Annealing Treatment Introducing an Isotropy Magnetorsistive Property of Giant Magnetoresistance-Spin Valve Film for Bio-sensor)

  • 카지드마;박광준;이상석
    • 한국자기학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.98-103
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    • 2013
  • NiFe/Cu/NiFe/IrMn/NiFe/Cu/NiFe 이중 거대자기저항-스핀밸브(GMR-SV) 박막의 진공 후열처리 온도의존성을 조사하여 강자성층 자화용이축을 유도하였다. 자유층과 고정층의 자화용이축에 의존하는 이중 스핀밸브 박막의 자기저항곡선은 외부자기장 각도를 다르게 하면서 측정하였다. 열처리온도가 $105^{\circ}C$일 때, $0^{\circ}$$90^{\circ}$ 사이 임의 측정 각도에서 약 2.0 %/Oe인 자장감응도 특성을 얻었다. 이러한 결과는 면상 강자성층과 자유층을 면상에서 서로 직교한 자화방향 유도를 통하여 이중구조 GMR-SV 박막이 고감도 바이오센서로 사용할 가능성을 제시하였다.

1 ns 이하의 자화 용이축 펄스 자기장에 의한 자성박막의 자화 반전 거동 (Magnetization Reversal Behavior of Submicron-sized Magnetic Films in Response to Sub-ns Longitudinal Field Pulses Along the Easy Axis)

  • 이진원;한윤성;이상호;홍종일
    • 한국자기학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.188-193
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    • 2007
  • [ $1.00{\times}0.24\;{\mu}m^2$ ] 크기의 $Ni_{80}Fe_{20}$ 박막의 자화 반전 거동을 자화 용이축으로 1 ns 이하의 펄스 자기장의 지속 시간과 세기를 변수로 인가하여 micromagnetics 시뮬레이션으로 관찰하였다. 자성 박막은 직사각형과 타원형의 모양을 가지며, 두께는 2 nm와 4 nm로 설정하였다. 실험 결과 $Ni_{80}Fe_{20}$ 박막의 두께와 모양에 따라 각각 다른 경향을 보이는 것을 확인할 수 있었다. 박막의 두께에 따라 두께 방향으로 형성되는 반자장의 크기 차에 의해 edge domain에서 스핀의 회전속도와 스핀 스위칭의 거동에 차이가 생기며, 박막이 두꺼울수록 자화 반전에 더 긴 펄스 지속 시간과 강한 펄스 자기장이 필요하다는 것을 확인하였다. 한편, 자화 반전이 예상되는 영역에서 자화 반전이 일어나지 않는 비정상적인 자화 반전 영역을 발견할 수 있었는데, 박막의 모양이 타원일 때와 박막의 두께가 얇은 경우에 그 영역이 더욱 불규칙적이고, 넓게 분포하였다. 이러한 현상은 막의 두께가 매우 얇기 때문에 두께 방향으로 형성된 강한 반자장의 영향에 의해 나타나는 것으로 여겨진다. Edge domain이 더 많은 직사각형 모양의 경우 자화반전이 일어나는 동안 자기모멘트의 세차 운동에 의해 생기는 $M_z$ 성분, 즉 두께방향으로 형성된 반자장이 더 작고, 이에 따라 자화 반전이 예상되는 영역에서 자화 반전이 일어나지 않는 비정상적인 자화 반전 영역이 더 적어짐을 확인하였다. 본 시뮬레이션 결과는 자성박막의 안정된 고속 자화반전을 위해서는 반자장의 영향을 최소화하는 것이 중요하다는 것을 보여준다.

Periodicity Dependence of Magnetic Anisotropy and Magnetization of FeCo Heterostructure

  • Kim, Miyoung
    • Journal of Magnetics
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    • 제21권1호
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    • pp.6-11
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    • 2016
  • The magnetic anisotropy energy (MAE) and the saturation magnetization $B_s$ of (110) $Fe_nCo_n$ heterostructures with n = 1, 2, and 3 are investigated in first-principles within the density functional theory by using the precise full-potential linearized augmented plane wave (FLAPW) method. We compare the results employing two different exchange correlation potentials, that is, the local density approximation (LDA) and the generalized gradient approximation (GGA), and include the spin-orbit coupling interaction of the valence states in the second variational way. The MAE is found to be enhanced significantly compared to those of bulk Fe and Co and the magnetic easy axis is in-plane in agreement with experiment. Also the MAE exhibits the in-plane angle dependence with a two-fold anisotropy showing that the $[1{\overline{I}}0]$ direction is the most favored spin direction. We found that as the periodicity increases, (i) the saturation magnetization $B_s$ decreases due to the reduced magnetic moment of Fe far from the interface, (ii) the strength of in-plane preference of spin direction increases yielding enhancement of MAE, and (iii) the volume anisotropy coefficient decreases because the volume increase outdo the MAE enhancement.