스핀밸브형 거대자기저항소자의 자기적 특 성 및 미세구조에 관한 연구

국문 초록 (Abstract)

고밀도 자기기록 매체의 재상을 위한 소자와 자장변화를 전기신호로 변환 할 수 잇는 자장감지센서로 응용이 가능한 스핀밸브형 거대자기저항 소자는 그 파급효과가 크게 기대되어지고 잇다. 본 연구에서는 이러한 소자의 개발 및 제조조건 확립을 위하여 스퍼터링 범을 이용하여 NiO/NiFe/Cu/NiFe 다층박막을 이용한 거대자기저항 소자에 관한 연구를 수행하였다.
먼저 NiO/NiFe 이층박막을 증착하여 교환이방성 특성을 살펴보았다 이 과정에서 NiO의 증착조건을 변화시켜가면서 최적의 교환이방성을 나타내는 조건을 찾고자 하였다 이를 통하여 증착조건 변화에 따른 NiO 층의 미세구조의 변화보다는 NiO의 조성의 변화가 교환이방성에 더 큰 영향을 준다는 것을 밝혀냈으며, 그 결과 스퍼터링 시에 1mTorr이하의 낮은 Ar압력을 이용할 때 우수한 교환이방성을 얻을 수 있었다.
이러한 연구를 통하여 얻은 결과를 토대로 NiO/NiFe 층 위에 Cu/NiFe를 증착시켜서 거대자기저항 소자를 제작하였으며, 그 특성은 자기저항 변화를 측정하여서 평가하였다. 각 층의 두께를 변화시켜가면서 가장 우수한 자기저항 특성을 나타내는 조건을 얻고자 하였다. 그 결과 NiO(600Å)/NiFe(50Å)/Cu(32Å)/NiFe(50Å)의 박막구조에서 16 Oe 자장범위에서 36 %의 자기저항 변화를 나타내는 소자를 제작할 수 있었고, 선형화 구간에서의 민감도는 0.25 %/Oe의 값을 얻었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The exchange anisotropy is the unidirectional magnetic anisotropy which comes from exchange interaction between antiferromagnetic layer and ferromagnetic layer. The application of this phenomenon to MR read head and spin-valve type GMR(Giant Magnetoresistance) head has been studied extensively In our study, we intended to apply exchange anisotropy of NiO/NiFe bilayer to spin-valve type GMR element
Above all, we studied on the exchange anisotropy of NiO/NiFe bilayer, especially focused on the effect of NiO deposition condition. And we found that Ar pressure during NiO deposition was crucial factor for the exchange anisotropy of NiO/NiFe bilayer. The lower the Ar pressure is, the better the characteristics of exchange anisotropy is.
Then, we applied this optimum condition of NiO/NiFe bilayer to spin-valve type GMR element. And we finally got spin-valve type GMR element which had 3.6% MR ratio, 160e switching field, and 0.25%/Oe sensitivity.

목차 (Table of Contents)

• 요약
• 1. 서론
• 2. 실험방법
• 3. 실험결과 및 고찰
• 4. 결론
• 5. 참고문헌
• 6. 발표논문 및 초록
• NiO/NiFe 이층막의 교환이방성에 관한연구
• 1. 서론
• 2. 실험방법
• 3. 실험결과 및 고찰
• 스핀벨브형 거대자기저항 다중박막의 자기적 특성 및 미세구조에 관한 연구
• Abastract
• 1. 서론
• 2. 실험방법
• 3. 실험결과 및 교환
• 4. 결론
• 참고문헌
• 7. 연구결과 활용방안
• 8. 참고 및 건의사항