반강자성체 PtMn층 기반 이중 및 이층 복합구조 CoFe/Cu/CoFe 다층박막의 낮은 온도에서 등방성 자기저항 특성 연구 (Isotropic Magnetoresistance Properties at Low Temperature of Dual and Double Complex Type CoFe/Cu/CoFe Multilayers Based on Antiferromagnetic PtMn Layer)

서지정보

· 발행기관 : 한국자기학회
· 수록지 정보 : 한국자기학회지 / 28권 / 4호 / 133 ~ 138페이지
· 저자명 : 최종구, 이상석

초록

2가지 형태의 이중 및 이층구조를 갖는 PtMn계 스핀밸브(Spin Valve, SV) 다층박막을 제작하여 상온과 액체질소 온도(77 K) 에서 각각 측정한 자기저항 곡선으로부터 등방성을 나타내는 자기저항 특성을 조사하였다. 단일 PtMn층이 중간에 위치한 이중구조를 갖는 Glass/Ta(10 nm)/CoFe(6 nm)/Cu(2.5 nm)/CoFe(3 nm)/PtMn(6 nm)/CoFe(3 nm)/Cu(2.5 nm)/CoFe(6 nm)/Ta(10 nm) 스핀밸브 다층박막은 반강자성체 PtMn층의 효과로 인하여 보자력이 다른 나비 날개 형태를 나타내며 MR 곡선을 보여주었다. 자화곤란축을 따라 측정한 MR 곡선과 MH loop에서 얻은 보자력(Hc)과 자기저항비(MR(%))는 각각 380 Oe, 25 Oe와 4.3 %, 3.3 % 으로 두 개의 히스테리시스 사각비가 뚜렷하게 분리되는 등방성 자기적 특성을 나타내었다. 2개의 PtMn층으로 이루어진 이층구조를 갖는 Glass/Ta(10 nm)/CoFe(6 nm)/Cu(2.5 nm)/CoFe(3 nm)/PtMn(6 nm)/Ta(10 nm)/CoFe(6 nm)/Cu(2.5 nm)/CoFe(3 nm)/PtMn(6 nm)/ Ta(10 nm) 스핀밸브 다층박막은 자화 곤란축을 따라 측정된 MR 곡선과 MH loop으로부터 얻은 Hc는 375 Oe이고, MR 비는 각각 6.4 %으로 두 개의 히스테리시스 사각비가 겹쳐진 등방성 자기적 특성을 나타내었다. 이러한 결과는 PtMn층이 1개층 이중구조와 2개층 이층구조를 갖는 GMR-SV 다층박막에서 강자성체의 자화 스핀배열로 일어나는 효과임을 설명하였다. 2가지 형태의복합구조를 갖는 PtMn계 시핀밸브 다층박막으로 액체질소 온도(77 K)에서 측정한 보자력과 자기저항비는 자성금속체인 강자성체 내 전자들의 스핀의존산란 효과의 증가로 인하여 상온에서 보다 1.2~1.5배 향상된 특성을 나타내었다.

영어초록

The isotropic magnetoresistive (MR) properties of samples fabricated with the dual- and the double-type composite structure of PtMn spin valve (SV) multilayer thin films were measured at room temperature and liquid nitrogen temperature. The MR curves of the dual-type GMR-SV multilayer of Glass/Ta(10 nm)/CoFe(6 nm)/Cu(2.5 nm)/CoFe(3 nm)/PtMn(6 nm)/CoFe(3 nm)/Cu(2.5 nm)/ CoFe(6 nm)/Ta(10 nm) with a single PtMn layer in the middle are shown as a butterfly wing shape due to the antiferromagnetic PtMn layer effect. The two hysteresis square loops having an isotropic magnetic property are clearly distinguished as the coercive force (Hc) and the MR (%) obtained from MR curve which are 380 Oe, 25 Oe, and 4.3 %, 3.3%, respectively. The MR curves of the double-type GMR-SV multilayer of Glass/Ta(10 nm)/CoFe(6 nm)/Cu(2.5 nm)/CoFe(3 nm)/PtMn(6 nm)/Ta(10 nm)/CoFe(6 nm)/Cu(2.5 nm)/CoFe (3 nm)/PtMn(6 nm)Ta(10 nm) with two PtMn layers show that the Hc and MR (%) obtained from the overlapped hysteresis square of MH loop and MR curve were 375 Oe and 6.4%, respectively. These results are explained by an effect of the spin arrangement of the magnetization of each ferromagnetic layer in the dual-type GMR-SV film of one PtMn layer and double-type of two PtMn layers. Hc and MR (%) of two types of composite structures measured at 77 K were 1.2~1.5 times higher than those at room temperature due to the increase of spin dependent scattering effect of the electrons in ferromagnetic metal.

참고자료

· 없음