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회전이방성 특성을 갖는 CoFe/MnIr 박막에서 CoFe 두께에 따른 강자성 공명 신호 분석

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-회전이방성 특성을 갖는

CoFe/MnIr

박막에서

CoFe

두께에

따른 강자성 공명 신호 분석

김동영*, 윤석수 안동대학교 물리학과, 경북 안동시 경동로 1375, 36729 교환결합력을 갖는 강자성(F)/반강자성(AF) 박막은 계면에서 비상보성 AF 스핀에 의하여 자화 곡선이 한쪽 으로 이동되는 교환 바이어스 특성을 보인다. 이러한 교환 바이어스 특성은AF의 두께가 임계두께 이상에서 나타나며, AF층이 임계 두께 이하에서는 회전이방성 특성을 보인다. 따라서 본 연구에서는 교환 결합력을 갖 는 CoFe/MnIr재료에서 MnIr의 두께가 임계 두께 이하의 조건에서 CoFe의 두께에 따른 강자성 공명 자기장과 선폭 변화 특성을 분석하였다.

CoFe(tF nm)/MnIr(2.5 nm) 구조를 갖는 재료는 Si기판 위에 DC 마그네트론 스퍼터 방법을 사용하여 증착

하였으며, MnIr의 두께는 임계두께 이하인 2.5 nm로 고정하였으며, CoFe의 두께 tF는 0에서 150 nm까지 변화

시켰다. 제작된 박막 재료의 자기장 세기 및 각도에 따른 강자성 공명 자기장 및 선폭은 X-band용 FMR 측정 장치를 사용하였다. Fig. 1은 NiFe/MnIr 박막에서 CoFe의 두께가 20 및 40 nm인 재료 각각에 대하여 자기장 각도에 강자성 공명 자기장(Hres)을 측정한 결과를 보인 것이다. MnIr의 두께가 0인 재료는 기준 재료로 사용하

였다. CoFe의 두께가 20 및 40 nm인 재료의 강자성 공명 자기장은 기준 재료의 일축이방성 특성을 보이며, 교환 바이어스 특성은 나타나지 않고 회전이방성 특성만 보인다. 이들 측정 결과는 Stoner-Wohlfarth 모델을 사용하여 반강자성 재료인 MnIr의 회전이방성 특성으로 분석하였다.

수치

Fig. 1. Angular dependence of H res  in CoFe(t)/MnIr(2.5 nm) film at t F  = 20 and 40 nm.

참조

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