나노 옥사이드 층을 가진 스펙큘라 스핀밸브의 자기저항 특성 및 교환바이어스의 열처리 온도 의존성

Abstract

나노옥사이드(nano-oxide layer, NOL) 층이 고정층에 첨가된 스펙큘라 스핀밸브(specular spin valve)와 NOL이 없는 기본 스핀 밸브를 UHV 스퍼터 시스템에서 FeMn 반강자성층을 사용하여 탑 및 바텀 형 스핀밸브를 제조하였으며, 제조한 시료의 열처리 온도에 따른 자기저항 특성 및 교환바이어스 특성을 비교 분석하였다. 탑 형 스핀밸브에서는 NOL이 있는 경우 250? 열처리에서 9.2%의 자기저항비를 얻을 수 있었으며, 바텀 형 스핀밸브에서는 250? 열처리에서 10.1%의 자기저항비를 얻을 수 있었다. 따라서 바텀 형 스핀밸브가 탑 형 스핀밸브보다 고정층에 첨가된 NOL의 스펙큘라 반사 효과가 높아 자기저항비가 증가함을 확인하였다. 또한 바텀 형 스핀밸브에서 250? 이상의 열처리시 NOL이 있는 경우가 NOL이 없는 경우보다 28 % 이상의 교환바이어스 증가를 보였다. 이와 같은 원인은 NOL이 첨가된 고정층의 자기모멘트의 감소와 X-선 회절 분석 결과로부터 NOL의 첨가에 따른 강화된 (111) FeMn집합조직 때문이라고 판단된다.