강자성 비정질 NiFeSiB 자유층을 갖는 자기터널접합의 스위칭 특성 (Characteristics of Magnetic Tunnel Junctions Comprising Ferromagnetic Amorphous NiFeSiB Layers)

서지정보

· 발행기관 : 한국자기학회
· 수록지 정보 : 한국자기학회지 / 16권 / 6호 / 279 ~ 282페이지
· 저자명 : 황재연, 이장로

초록

비정질 강자성 NiFeSiB 자유층을 갖는 자기터널접합 (MTJ)에 대하여 연구하였다. 비정질 자유층이 MTJ의 스위칭 특성에 미치는 영향을 알아보는데 역점을 두어 기존의 CoFe와 NiFe층 대신에 NiFeSiB 자성층을 사용하였다. Ni16Fe62Si8B14는 Co90Fe10보다 더 낮은 포화자화도 (Ms: 800 emu/cm3) 그리고 Ni80Fe20보다 더 높은 이방성 상수 (Ku: 2700 erg/cm3)를 갖는다. Si/SiO2/Ta 45/Ru 9.5/IrMn 10/CoFe 7/AlOx/NiFeSiB t/Ru 60 (nm) 구조는 그 자체의 낮은 포화자화도와 높은 일축 이방성을 가짐으로 인하여 보자력(Hc)을 감소시키고 스위칭 각형을 증가시키게 함으로서 MTJ의 스위칭 특성에 유리한 것으로 조사되었다. 더욱이 미소두께(1 nm)의 CoFe층을 터널장벽/NiFeSiB 경계면에 삽입하면 TMR비와 스위칭 각형이 증가하고 개선되었다.

영어초록

Magnetic tunnel junctions (MTJs), which consisted of amorphous ferromagnetic NiFeSiB free layers, were investigated. The NiFeSiB layers were used to substitute for the traditionally used CoFe and/or NiFe layers with the emphasis being given to obtaining an understanding of the effect of the amorphous free layer on the switching characteristics of the MTJs. Ni16Fe62Si8B14 has a lower saturation magnetization (Ms: 800 emu/cm3) than Co90Fe10 and a higher anisotropy constant (Ku: 2,700 erg/cm3) than Ni80Fe20. The Si/SiO2/Ta 45/Ru 9.5/IrMn 10/CoFe 7/AlOx/NiFeSiB t/Ru 60 (in nanometers) structure was found to be beneficial for the switching characteristics of the MTJ, leading to a reduction in the coercivity (Hc) and an increase in the sensitivity resulted from its lower saturation magnetization and higher uniaxial anisotropy. Furthermore, by inserting a very thin CoFe layer at the tunnel barrier/NiFeSiB interface, the TMR ratio and switching squareness were improved more with the increase of NiFeSiB layer thickness up to 11 nm.

참고자료

· 없음