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CoFeSiB/Ru/CoFeSiB 자유층을 갖는 자기터널 접합의 스위칭 자기장
이선영,이서원,이장로,Lee, S.Y.,Lee, S.W.,Rhee, J.R. 한국자기학회 2007 韓國磁氣學會誌 Vol.17 No.3
Magnetic tunnel junctions (MTJs), which consisted of amorphous CoFeSiB layers, were investigated. The CoFeSiB layers were used to substitute for the traditionally used CoFe and/or NiFe layers with an emphasis given on understanding the effect of the amorphous free layer on the switching characteristics of the MTJs. CoFeSiB has a lower saturation magnetization ($M_s\;:\;560\;emu/cm^3$) and a higher anisotropy constant ($K_u\;:\;2800\;erg/cm^3$) than CoFe and NiFe, respectively. An exchange coupling energy ($J_{ex}$) of $-0.003\;erg/cm^2$ was observed by inserting a 1.0 nm Ru layer in between CoFeSiB layers. In the Si/$SiO_2$/Ta 45/Ru 9.5/IrMn 10/CoFe 7/$AlO_x$/CoFeSiB 7 or CoFeSiB (t)/Ru 1.0/CoFeSiB (7-t)/Ru 60 (in nm) MTJs structure, it was found that the size dependence of the switching field originated in the lower $J_{ex}$ using the experimental and simulation results. The CoFeSiB synthetic antiferromagnet structures were proved to be beneficial for the switching characteristics such as reducing the coercivity ($H_c$) and increasing the sensitivity in micrometer size, even in submicrometer sized elements. 비정질 $Co_{70.5}Fe_{4.5}Si_{15}B_{10}$층을 갖는 자기터널접합(magnetic tunneling junctions; MTJ)를 연구하였다. 비정질 자유층이 MTJ의 스위칭 특성에 미치는 영향을 중점적으로 이해하기 위하여 기존의 사용된 CoFe 그리고 NiFe층들을 대신하여 비정질 강자성체 CoFeSiB을 사용하였다. CoFeSiB은 CoFe과 NiFe보다 각각 낮은 포화자기장($M_s:\;560\;emu/cm^3$)과 높은 자기이방성 상수($K_u:\;0.2800\;erg/cm^3$)를 갖는다. CoFeSiB층들의 사이에 1.0 nm Ru층 삽입시 $-0.003\;erg/cm^3$ 교환결합에너지($J_{ex}$)를 나타내었다. $Si-SiO_2-Ta$ 45/Ru 9.5/IrMn 10/CoFe 7/$AlO_x$/CoFeSiB 7 또는 CoFeSiB (t)/Ru 1.0/CoFeSiB (7-t)/Ru 60(in nm) MTJ 구조의 터널접합에 대하여 실험 및 시뮬레이션 결과를 통하여 낮은 $J_{ex}$에 기인하는 스위칭 자기장(switching field; $H_{sw}$)의 시료 크기 의존성이 나타나는 것을 알 수 있었다. CoFeSiB 합성형 반강자성 구조는 micrometer뿐만 아니라 submicrometer 시료 크기영역에서도 보자력($H_c$)의 감소와 민감도를 증가 시킴으로써 자기 스위칭 특성에 유리한 것으로 확인 되었다.
CoFe/NiFeSiB/CoFe 자유층을 갖는 이중장벽 자기터널접합의 바이어스전압 의존특성
이선영,이장로,Lee, S.Y.,Rhee, J.R. 한국자기학회 2007 韓國磁氣學會誌 Vol.17 No.3
이 연구에서는 Ta 45/Ru 9.5/IrMn 10/CoFe $3/AlO_x$/자유층/$AlO_x$/CoFe 7/IrMn 10/Ru 60(nm) 구조를 갖는 이중장벽 자기터널접합(double-barrier magnetic tunnel junction: DMTJ)를 다루었다. 자유층은 $Ni_{16}Fe_{62}Si_8B_{14}\;7nm$, $Co_{90}Fe_{10}(fcc)$ 7 nm 및 $CoFet_1$/NiFeSiB $t_2$/CoFe $t_1$으로 구성하였으며 두께 $t_1,\;t_2$는 변화시켰다. 즉 TMR비와 RA를 개선하기 위하여 부분적으로 CoFe층을 대체할 수 있는 비정질 NiFeSiB층이 혼합된 자유층 CoFe/NiFeSiB/CoFe을 갖는 DMTJ를 연구하였다. NiFeSiB($t_1=0,\;t_2=7$)만의 자유층을 갖는 DMTJ는 터널자기저항(TMR)비 28%, 면적-저항곱(RA) $86k{\Omega}{\mu}m^2$, 보자력($H_c$) 11 Oe 및 층간 결합장($H_i$) 20 Oe를 나타내었다. $t_1=1.5,\;t_2=4$인 경우의 하이브리드 DMTJ는 TMR비 30%, RA $68k{\Omega}{\mu}m^2$ 및 $H_c\;11\;Oe$를 가졌으나 $H_i$는 37 Oe로 증가하였다. 원자현미경(AFM)과 투과전자현미경(TEM)측정을 통하여 NiFeSiB층 두께가 감소하면 $H_i$가 증가하는 것을 확인하였다. 비정질 NiFeSiB층이 두꺼워지면 보통 계면의 기복을 유도하는 원주형성장(columnar growth)를 지연시키는데 유효하였다. 그러나 NiFeSiB층이 얇으면 표면거칠기는 증가하고 전자기적 Neel 결합 때문에 Hi는 커졌다. The typical double-barrier magnetic tunnel junction (DMTJ) structure examined in this paper consists of a Ta 45/Ru 9.5/IrMn 10/CoFe7/$AlO_x$/free layer/AlO/CoFe 7/IrMn 10/Ru 60 (nm). The free layer consists of an $Ni_{16}Fe_{62}Si_8B_{14}$ 7 nm, $Co_{90}Fe_{10}$ (fcc) 7 nm, or CoFe $t_1$/NiFeSiB $t_2$/CoFe $t_1$ layer in which the thicknesses $t_1$ and $t_2$ are varied. The DMTJ with an NiFeSiB-free layer had a tunneling magnetoresistance (TMR) of 28%, an area-resistance product (RA) of $86\;k{\Omega}{\mu}m^2$, a coercivity ($H_c$) of 11 Oe, and an interlayer coupling field ($H_i$) of 20 Oe. To improve the TMR ratio and RA, a DMTJ comprising an amorphous NiFeSiB layer that could partially substitute for the CoFe free layer was investigated. This hybrid DMTJ had a TMR of 30%, an RA of $68\;k{\Omega}{\mu}m^2$, and a of 11 Oe, but an increased of 37 Oe. We confirmed by atomic force microscopy and transmission electron microscopy that increased as the thickness of NiFeSiB decreased. When the amorphous NiFeSiB layer was thick, it was effective in retarding the columnar growth which usually induces a wavy interface. However, if the NiFeSiB layer was thin, the roughness was increased and became large because of the magnetostatic $N{\acute{e}}el$ coupling.
이선영 ( S. Y. Lee ),김상진 ( S. J. Kim ),고한우 ( H. W. Ko ) 한국감성과학회 2002 춘계학술대회 Vol.2002 No.-
본 연구는 공간특성이 서로 다른 두 공간, 주거/사무공간의 조명환경에 대한 평가구조를 비교 검토하고 각 공간의 행위에 적합한 조명환경을 제시하고자 슬라이드 사진을 이용한 평가실험을 실시하였다. 평가대상 슬라이드수는 주거공간이 28장, 사무공간이 26장이다 실험은 각 공간별로 분위기항목과 행위항목에 대해 각각 실시하였다. 평가항목은 분위기항목이 21가지, 행위항목이 14가지이다. 각 공간의 평정치를 이용하여 인자분석을 실시한 결과, 주거공간과 사무공간 모두 <활동성>,<안정감),<고급감)의 3인자축이 추출되었다. 그러나, 주거공간의 경우는 <활동성>인자축이 평가축을 이루었으며, 사무공간의 경우는 <고급감>인자축이 평가축을 이루었다. 행위항목의 인자분석 결과는 주거공간의 경우, <작업행위>,<휴식행위>,<단란행위>의 3인자축이, 사무공간의 경우 <작업행위),<휴식행위>의 2인자축이 추출되어 주거공간의 경우, 활동성 평가가 높은 조명환경은 작업행위에 적합하며 반대로 활동성평가가 낮은 조명환경일수록 휴식행위에 적합한 것으로 나타났다 사무공간의 경우도 마찬가지로 작업행위에 가장 큰 영향을 미치는 분위기 인자는 활동성으로 나타나 활동성평가 높을수록 작업행위에 적합하며, 후식행위는 평가성 평가가 높은 조명환경에 적합한 것으로 나타났다.
역계단(驛階段)의 시환경(視環境) 평가구조(評價構造)에 관한 연구 -고령자(高齡者)층과 젊은층의 비교-
이선영 ( S. Y. Lee ),민병찬 ( B. C. Min ),김철중 ( C. J. Kim ) 한국감성과학회 2001 춘계학술대회 Vol.2001 No.-
본 연구는, 60세 이상의 고령자층과 20대의 청년층 피험자, 두 그룹을 대상으로 평가그리드법에 의한 면접조사을 실시하여, 고령자층과 청년층이 어떻게 계단 視환경을 평가하고 있는가, 즉, 고령자와 청년의 피험자 속성에 의한 평가구조의 差에 대해 고찰하였다. 면접조사 결과, 계단의 시환경평가구조모델이 작성되었으며 이 평가구조모델로부터 인상평가실험에 사용할 평가척도로써 20개의 형용사가 추출되었다. 또한, 고령자층과 청년층의 피험자는 <개방적인 면><심리적안심감의 면><기능적인 면><신체적인 면><디자인적인 면>의 크게 5가지 관점에서 계단 視환경을 평가하고 있는 것이 밝혀졌다. 그러나, 젊은층의 경우는, 전체에 걸쳐 항목의 수가 많고, 추상적인 항목에서부터 물리저긴 항목에 이르기까지 상세하게 대답하는 경향이 보였다. 고령자는 항목의 수가 전체적으로 적으며 특히 디자인측면에 관한 항목의 수가 젊은층에 비해 현저하게 적게 나타났다. 고령자의 경우는 신체적측면에 관한 항목이 상세하게 대답 되어져, 계단의 시환경평가에 있어서 젊은층과 달리 신체적인 것을 강하게 인식하고 있음을 알 수 있었다.
Wood Flour 폴리프로필렌 복합재료의 기계적 특성: 반복적 온도 변화의 영향
이선영 ( S. Y. Lee ),전상진 ( S. J. Chun ),도금현 ( G. H. Doh ),박상범 ( S. B. Park ),최수임 ( S. I. Choi ) 한국고무학회 2011 엘라스토머 및 콤포지트 Vol.46 No.3
본 연구에서는 반복적인 온도변화가 목분(50 wt.%와 70 wt.%)이 첨가된 폴리프로필렌 WPC(Wood Plastic Composites)의 기계적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. WPC의 휨탄성계수(flexural modulus)와 휨강도(flexural strength)는 반복 회수에 상관없이 동결·융해 시험에서 계면접착력의 약화 때문에 감소하는 경향을 보였다. 목분의 함량이 높을 때, 휨탄성계수의 감소가 비교적 높았다. WPC의 휨탄성계수와 휨강도는 고온(60 ℃)·저온(-20 ℃) 반복시험 후 고온에서 감소하고 저온에서 증가되었다. 폴리프로필렌(polypropylene, PP)의 유리전이점(glass transition temperature: -10 ℃) 보다 낮은 저온(-20 ℃)에서 WPC는 높은 강성(stiffness)과 강도(strength)를 유발시키는 유리상태(glassy state)로 존재한다. 고온에서 목분의 함량이 낮은 WPC가 연성의 증가 때문에 낮은 휨탄성계수와 휨강도를 보였다. The effect of cycled temperature change on the mechanical properties of wood flour(50 wt.% and 70 wt.%) polypropylene WPC(Wood Plastic Composites) was investigated in this study. Flexural modulus and flexural strength of the WPC showed a decrease due to the degradation of interfacial adhesion between polymer matrix and wood flour by the freeze-thaw test regardless of the cycled number. At the higher loading level of wood flour, the reduction of the flexural modulus was remarkable. After the cycled heat-freeze test, it was found that the flexural modulus and flexural strength of the WPC were lower at the high temperature (60 ℃) and higher at the low temperature (-20 ℃). At the low temperature (-20 ℃) which is below glass transition temperature of polypropylene (-10 ℃), WPC is in a glassy state which brings about the high stiffness and strength. At the high temperature (60 ℃), the flexural modulus and flexural strength of the WPC with 50 wt.% wood flour were lower because of the increase of polymer ductility.