• 제목/요약/키워드: perpendicular spin valve

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Multilevel Magnetization Switching in a Dual Spin Valve Structure

  • Chun, B.S.;Jeong, J.S.
    • Journal of Magnetics
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    • 제16권4호
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    • pp.328-331
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    • 2011
  • Here, we describe a dual spin valve structure with distinct switching fields for two pinned layers. A device with this structure has a staircase of three distinct magnetoresistive states. The multiple resistance states are achieved by controlling the exchange coupling between two ferromagnetic pinned layers and two adjacent anti-ferromagnetic pinning layers. The maximum magnetoresistance ratio is 7.9% for the current-perpendicular-to-plane and 7.2% for the current-in-plane geometries, with intermediate magnetoresistance ratios of 3.9% and 3.3%, respectively. The requirements for using this exchange-biased stack as a three-state memory device are also discussed.

수직자기이방성을 갖는 [Pd/Co] Spin Valve 구조에서 자기저항효과 (Magnetoresistance Effect of [Pd/Co] Spin-valve with Perpendicular Anisotropy)

  • 최진협;이기암
    • 한국자기학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.173-177
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    • 2006
  • 수직자기이방성을 갖는 [Pd/Co] 다층박막으로 구성된 스핀밸브 구조에서 비자성층(space layer, SL) Pd 또는 Cu의 두께와 다층박막의 반복층수 N에 따른 자기저항효과의 의존성을 연구하였다. 비자성층을 Pd보다 Cu로 사용하였을 때 더 큰 자기저항비를 얻었다. 그리고 Cu층과 고정층 사이에 Co층을 삽입하는 경우 약 3배가량 자기저항비가 증가하는 것을 관찰하였다. $Ta_{(2.1nm)}/[Pd_{(0.61)}/Co_{(0.23)}]_4/Cu_{(2.37)}/Co_{(t)}/[Pd_{(0.61)}/Co_{(0.23)}]_2/FeMn_{(10.6)}/Ta_{(2.1)}$ 구조에서 삽입된 Co층의 두께가 0.62nm 또는 1.01nm에서 최대의 자기저항비 7.4%를 얻었다.

Giant interlayer tunneling magnetoresistance in layered manganite

  • Won, C.J.;Yang, J.J.;Cheong, S.W.;Hur, N.
    • 한국자기학회:학술대회 개요집
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    • 한국자기학회 2015년도 임시총회 및 하계학술연구발표회
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    • pp.156-157
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    • 2015
  • we have presented the enhanced interlayer tunneling magnetoresistance in doped $La_{1+2x}Sr_{2-2x}Mn_2O_7$ single crystal below $T_C$. The drastically out-of-plane magnetoresistance observed in magnetic fields perpendicular to the bilayers indicates that spin-polarized magnetic layers in single crystal show as a stack of ordered spin valve.

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수직전류 인가형 나노 스핀소자의 제조 및 자기저항 특성 (The Fabrication and Magnetoresistance of Nanometer-sized Spin Device Driven by Current Perpendicular to the Plane)

  • 전명길;이현정;정원용;김광윤;김철기
    • 한국자기학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.61-66
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    • 2005
  • 서브 마이크론 크기의 셀을 제조하기 위하여 종래의 방식인 전체시료구조를 증착한 후 이온밀링 방식으로 제조하는 대신에 Pt 스텐실 마스크 공정과 e-beam 리소 및 습식 식각 공정을 이용하여 배치형 submicron 셀을 lift-off 방식으로 제조하였다. $500nm{\times}500 nm,\;200nm{\times}300 nm$ 크기에 $CoFe(30 {\AA})/Cu(100{\AA})/CoFe(120{\AA}$) 3층 구조를 셀내에 증착하고 수직전류를 인가하여 자기저항 특성을 조사하였다. 자기저항 특성은 두 자성층의 보자력 차이를 이용하여 스핀의 반평형 구조를 유도하여 슈도 스핀밸브이며 각 셀의 크기에서 1.1, $0.8{\%}$의 자기저항비가 얻어졌다. 또한 전류인가에 따른 저항변화로부터 스핀전달 효과에 따른 스위칭 변화가 일어남을 확인하였으며, 이 구조에서 저항의 변화로부터 측정된 임계전류밀도는 약 $7.65{\times}10^{7}A/cm^2$였다.

Magnetoresistance of Co/Cu/Co Spin Valve Sandwiches

  • Park, S. J.;Park, K. L.;Kim, M. Y.;j. R. Rhee;D. G. Hwang;Lee, S. S.;Lee, k. A.;Park, C. M.
    • Journal of Magnetics
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    • 제2권1호
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    • pp.7-11
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    • 1997
  • The dependence of magnetoresistance (MR) ratio on various variables like the thickness of the second Co layer, on the presence of cap layer, on deposition field (Hdep) and on annealing in Co/Cu/Co sandwiches was investigated. Spin-valve sandwiches were deposited on the corning glass by means of the 3-gun dcmagnetron sputtering at a 5 mTorr partial Ar pressure and room temperature. The deposition field was varied from 70 Oe to 720 Oe. The MR curve was measured by the four-terminal method with applied magnetic field up to 1000 Oe perpendicular to the direction of a current in the film plne. The MR ratio of glass/Fe(50${\AA}$)/Co(17${\AA}$)/Cu(24${\AA}$)/Cot(${\AA}$) fabricated by making 50 ${\AA}$ of Fe buffer layer has the maximum value of 8.2% when the thickness of the second Co layer was 17${\AA}$and the deposition field was 350 Oe. In the case of glass/Fe(50${\AA}$)/Co(17${\AA}$)/Cu(24${\AA}$)/Cot(${\AA}$) with Cu cap layer on top, the decrease in the MR ratio seemed to relate with the oxidation of the second Co layer. Samples prepared with deposition field showed greater MR ratios through the formation of more complete spin valve films. After annealing for 2 hours at 300$^{\circ}C$, the MR ratio of the samples prepared with deposition field decreased rapidly while the MR raito of the sample prepared without the field remained.

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[Pd/Co] 다층박막을 이용한 수직스핀밸브 구조에서 비자성층에 인접한 강자성 물질과 그 두께에 따른 자유층의 보자력 변화 (Coersivity Alteration of Free Layer in the [Co/Pd] Spin-valves with Perpendicular Magnetic Anisotropy)

  • 허장;최형록;이기암
    • 한국자기학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.89-93
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    • 2010
  • 수직자기이방성을 갖는 $[Pd/Co]_N$ 다층박막을 이용한 스핀밸브구조에서 Cu에 인접한 강자성층의 물질의 종류와 두께에 따른 자기적 특성을 연구하였다. 본 연구에서 강한 수직자기이방성에 기인한 자유층의 큰 보자력을 줄이기 위하여 Cu 비자성층에 인접 한 강자성층에 물질을 NiFe, $Co_8Fe_2$, $Co_9Fe_1$로 삽입하여 각 물질이 갖는 수직 이방성 크기를 조절하여 수직자기 이방성을 갖는 스핀밸브 구조의 자기적 특성을 실험하였다. $Co_9Fe_1$ 물질을 Cu에 인접한 두 강자성층에 0.078 nm의 얇은 두께로 삽입한 결과 0.58%의 자기저항비를 가짐과 동시에 5 Oe의 작은 보자력을 나타내었다. 또한 그 두께를 0.7 nm로 증가시켰을 때 최대 6.7%의 자기저항비를 얻었고 자유층의 보자력을 약 100 Oe로 감소시켰다.

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.

어레이 IrMn 스핀밸브 소자의 자기저항특성 연구 (Magnetoresistive Properties of Array IrMn Spin Valves Devices)

  • 안명천;최상대;주호완;김기왕;황도근;이장로;이상석
    • 한국자기학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.156-161
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    • 2007
  • 어레이(away) 자성센서 개발을 위해 고진공 스퍼터링 증착장비를 이용하여 스펙큘러형(specular type) Glass/Ta(5)/NiFe(7)/IrMn(10)/NiFe(5)/$O_2$/CoFe(5)/Cu(2.6)/CoFe(5)/$O_2$/NiFe(7)/Ta(5)(nm) 거대자기저항-스핀밸브(giant magnetoresistive-spin valves; CMR-SV)박막을 제작하였다. 다층박막 시료를 $20{\times}80{\mu}m^2$의 미세 활성영역을 가진 15개 어레이를 $8{\times}8mm^2$ 영역 내에 최적화한 제작 조건으로 광 리소그래피 패터닝 하였다. Cu를 증착하여 만든 2단자 전극법으로 측정한 자성특성은 15개 모든 소자들이 균일한 자기저항특성을 나타내었고, 5 Oe 근방에서 가장 민감한 자기저항비 자장민감도와 출력전압들은 각각 0.5%/Oe, ${\triangle}$V: 3.9 mV이었다. 형상자기이방성이 적용된 상부 자유층 $CoFe/O_2/NiFe$층은 하부 고정 자성층 $IrMn/NiFe/O_2/CoFe$층 자화 용이축과 직교하였다. 측정시 인가전류 값을 각각 1 mA에서 10 mA까지 인가하였을 때 출력 작동 전압 값은 균일하게 증가하였으며, 자장감응도도 거의 일정하여 미세 외부자장에 민감한 나노자성소자로서 좋은 특성을 띠었다.