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          어레이 IrMn 스핀밸브 소자의 자기저항특성 연구

          안명천,최상대,주호완,김기왕,황도근,이장로,이상석,Ahn, M.C.,Choi, S.D.,Joo, H.W.,Kim, G.W.,Hwang, D.G.,Rhee, J.R.,Lee, S.S. 한국자기학회 2007 韓國磁氣學會誌 Vol.17 No.4

          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. To develop array magnetic sensors, specular-type giant magnetoresistive- spin valve (GMR-SV) film of Glass/Ta(5)MiFe(7)/IrMn(10)NiFe(5)/$O_2$/CoFe(5)/Cu(2.6)/CoFe(5)/$O_2$/NiFe(7)/Ta(5)(nm) was deposited by using a high-vacuum sputtering system. One of 15 way sensors in the area of $8{\times}8mm^2$ was Patterned a size of $20{\times}80{\mu}m^2$ in multilayer sample by Photo-lithography. All of 15 sensors with Cu electrodes were measured a uniform magnetic properties by 2-probe method. The highest magnetic sensitivity of MR and output voltage measured nearby an external magnetic field of 5 Oe were MS = 0.5%/Oe and ${\triangle}$V= 3.0 mV, respectively. An easy-axis of top-free layers of $CoFe/O_2/NiFe$ with shape anisotropy was perpendicular to one of bottom-pinned layers $IrMn/NiFe/O_2/CoFe$. When the sensing current increased from 1 mA to 10 mA, the output working voltage uniformly increased and the magnetic sensitivity was almost stable to use the nano-magnetic devices with good sensitive properties.

        • KCI등재

          다중 홀소자를 이용한 맥진기의 3차원 파형 획득 연구

          최상대(S. D. Choi),김미선(M. S. Kim),안명천(M. C. Ahn),최영근(Y. G. Choi),김기왕(G. W. Kim),박달호(D. H. Park),황도근(D. G. Hwang),이상석(S. S. Lee) 한국자기학회 2006 韓國磁氣學會誌 Vol.16 No.4

          10개의 다중 홀(Hall)소자를 이용하여 요골동맥에 놓여진 영구자석의 위치 변화에 따른 전압의 변화를 전기적 신호로 얻었다. 전기적 신호는 맥의 파형 신호를 의미하며 이들을 다시 회로의 하드웨어를 통해 신호들을 미분하여 자장의 변화 신호만 얻었다. 소프트웨어를 통해 위치 변화에 따른 자장 변화의 크기에 따라 그 형태를 3차원 영상을 얻어 착용형 맥진기로서의 개발 가능성을 보여주었다. The electric signals for the voltage as a function of distance between Hall devices and permanent magnets over the radial artery were investigated. The electric signals, that means signals of arterial pulse wave, were differentiated by the hardware of circuits and then were changed to differential signals as magnetic field. The 3-D images simulated by the software as function of the intensity of differential signals were achieved. It shows that these system can apply to pulse diagnostic apparatus of portable type medical instrument.

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