• 제목/요약/키워드: spin-dependent scattering

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상부와 하부 IrMn층을 갖는 단일구조 및 이중구조 거대자기저항-스핀밸브 다층박막의 자기적 특성 비교 분석 (Magnetoresistance of Single-type and Dual-type GMR-SV Multilayer Thin Films with Top and Bottom IrMn Layer)

  • 최종구;김수희;최상헌;이상석
    • 한국자기학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.115-122
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    • 2017
  • 반강자성체인 IrMn 박막이 삽입된 4가지 다른 유형으로 GMR-SV 다층박막을 Corning glass 위에 이온빔 증착 시스템과 DC 마그네트론 스퍼터링 시스템으로 제조하였다. 모든 박막시료는 진공 열처리 후 측정한 major 및 minor 자기저항(MR) 곡선으로부터 자기적 특성을 조사하였다. IrMn 박막이 삽입된 상부층의 이중구조(dual-type structure) GMR-SV 다층박막에서 고정층의 교환결합력($H_{ex}$)과 보자력($H_c$), 자유층의 보자력과 상호교환결합력($H_{int}$)은 각각 410 Oe, 60 Oe, 1.6 Oe, 7.0 Oe이었다. 2개의 자유층에 의한 히스테리시스 곡선은 안정된 사각비를 형성하였으며, 자기저항비(MR(%))는 3.7 %와 5.0 %의 합으로 8.7 %이었다. 그리고 평균 자장민감도(MS)가 2.0 %/Oe을 유지하고 있었다. 반면에 IrMn 박막이 삽입된 하부층의 단일구조와 이중구조 GMR-SV 다층박막의 자기적 특성은 IrMn 박막이 삽입된 상부층의 단일구조와 이중구조 GMR-SV 다층박막보다 훨씬 저하하게 나타내었다. 이중구조 GMR-SV 다층박막의 강자성체인 고정층과 자유층의 자화 스핀배열을 서로 반평행 상태에서 독립적인 이중 스핀 의존산란(Spin-dependent Scattering) 효과에 의해 MR은 최대값을 나타내었다.

플라즈마 산화시간과 열처리 조건에 따른 터널링 자기저항비의 온도의존특성에 관한 연구 (A Study on Temperature Dependence of Tunneling Magnetoresistance on Plasma Oxidation Time and Annealing Temperature)

  • 김성훈;이성래
    • 한국자기학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.99-104
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    • 2004
  • 자기 터널 접합(Magnetic Tunnel Junction, MTJ)의 플라즈마 산화시간과 열처리 온도에 따른 자기저항(Tunneling Magnetoresistance, TMR) 온도의존특성을 연구하였다. 플라즈마 산화시간을 30$_{s}$ 70$_{s}$ 까지 10$_{s}$ 간격으로 변화시켜 측정한 결과, 산화시간 50초에서 상온에서 25.3%의 가장 높은 TMR 비를 얻었다. 스핀 분극도 $P_{0}$ 스핀파 지수(spin wave parameter) $\alpha$를 구한 결과, 산화시간 50$_{s}$ 에서 40.3%의 가장 높은 스핀 분극도와 가장 낮은 온도 의존 특성인 (10$\pm$4.742)${\times}$$10^{-6}$ $K^{-1.5}$스핀파 지수(spin wave parameter) $\alpha$값을 얻었다. 그리고 온도별 열처리 결과 175$^{\circ}C$에서 TMR비가 25.3%에서 27.5%까지 증가하였으며 스핀파 지수는 (10$\pm$0.719)${\times}$$10^{-6}$ K $^{-1.5}$ 까지 감소하여 온도의존도가 감소하였다.

스파터링 조건이 FeMn계 top 스핀 밸브의 exchange bias 및 자기적 특성에 미치는 영향 (Effect of sputtering conditions on the exchange bias and giant magnetoresistance in Si/Ta/NiFe/CoFe/Cu/CoFe/FeMn/Ta spin valves)

  • 김광윤;신경호;한석희;임상호;김희중;장성호;강탁
    • 한국자기학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.67-73
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    • 2000
  • 6개의 타겟을 가진 직류 마그네트론 방식을 이용하여 스파터링 전력 및 압력을 변화시켜 Si/Ta(50 $\AA$)NiFe(60 $\AA$)/CoFe(20 $\AA$)/Cu(26 $\AA$)/CoFe(40 $\AA$)/FeMn(150 $\AA$)Ta(50 $\AA$) 스핀 밸브 박막을 제조하여 교환자기이방성 및 자기적 특성을 조사하였다. FeMn 층의 증착시 스파터링 전력을 증가시킴으로써 교환이방성을 증가시킬 수 있었으며, X-선 회절 실험결과 스파터링 전력 증가에 따른 교환이방성의 증가는 FeMn (111)면의 우선성장 발달에 기인하는 것으로 판단되었다. 강자성상을 사이에 두고 있는 Cu의 스파터링 압력을 1-5 mTorr 증가시 교환이방성이 급격히 감소하며, 자기저항비 및 자장민감도도 감소하였다. Si/Ta/NiFe/CoFe/Cu(t), 30 W/CoFe, 100 W/FeMn, 100 W/Ta 스핀 밸브에서 Cu 두께를 22-38 $\AA$까지 변화시켜 자기저항비를 조사한 결과 Cu의 두께가 22 $\AA$일 때 자기저항비 6.5%까지 얻을 수 있었으며, Cu 두께를 감소시켜 교환이방성을 증가시킬 수 있었다. 이와 같은 Cu 두께 감소에 따른 교환이방성의 증가는 FM-AFM 스핀-스핀 상호작용에 의하여 설명하였다.

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Magnetic and Magnetotransport Properties of (1-x) $La_{0.7}Sr_{0.3}MnO_3-xRE_2O_3$ (RE=La, Nd) Composites

  • Kim, Hyo-Jin;Kang, Young-Min;Yoo, Sang-Im
    • 한국자기학회:학술대회 개요집
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    • 한국자기학회 2009년도 정기총회 및 동계학술연구발표회
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    • pp.192-192
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    • 2009
  • Magnetic and magnetotransport properties of (1-x) $La_{0.7}Sr_{0.3}MnO_3-xRE_2O_3$ (RE=La, Nd) (x = 0.025, 0.05, 0.075, 0.1, 0.2, 0.3) composite polycrystalline samples were systematically studied. Samples were prepared using conventional solid-state reaction. LSMO and $RE_2O_3$ react at high temperature and become chemically compatible. The ferromagnetic-paramagnetic transition temperatures ($T_c$) of the LSMO-$Nd_2O_3$ composite samples were decreased 313K~349K with increasing x, while the $T_c$ values of the LSMO-$La_2O_3$ composite samples were almost unaltered in the range of 355K~358K, representing that the ferromagnetism of LSMO might be more seriously degraded by Nd substitution on the ($La_{0.7}Sr_{0.3}$) site. However, LSMO-$RE_2O_3$ composite samples exhibit greatly enhanced low field magnetoresistance (LFMR) and dMR/dH value without an appreciable increase in its resistivity. Remarkably improved LFMR properties are attributed to LSMO grain boundaries acting as effective spin-dependent scattering centers. The relationship among the $RE_2O_3$ addition, microstructure, magnetic and magnetotransport properties will be discussed in this paper.

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교환 결합 상태가 다른 $[Ni_{80}Fe_{20}/Cu/Co/Cu]$ 다층 박막에서 Co 계면 삽입이 자기적 특성에 미치는 영향 (ThE Variation of Magnetoresistande Ratio and Magnetization Curve by Insertion Co Layer in the$[Ni_{80}Fe_{20}/Cu/Co/Cu]$ Multilayers)

  • 이정주;최상준;홍재화;권순주
    • 한국자기학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.79-85
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    • 1998
  • e-beam evaporator로 [Ni80Fe20/Cu/Co/Cu] 다층박막을 증착하여 자성층 사이의 교환 결합 상태에 따라 Co를 Ni80Fe20/Cu 계면에 삽입, 자기 저항비와 자기 저항비와 자화 곡선의 변화를 연구하였다. 강자성 결합 및 비 결합에서는, 계면에 Co를 삽입하게 되면, 자기 저한 값이 증가하지만 반강자성 결합에서는 자기 저항 값이 감소하는 경향이 보였다. 이러한 원인은 계면에 삽입되는 Co가 계면 산란을 증가시키는 것 뿐만 아니라 자성층 간의 교환 결합상태를 변화 시키기 때문에 것으로 판단된다. 아울러 계면에 삽입된 Co는 박막의 다층 구조를 30$0^{\circ}C$ 이상까지 유지시키며 이는 Cork 효과적인 확산 장애물(diffusion barrier)역할을 하기 때문으로 판단된다.

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