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비정질 CoFeSiB 단일 및 합성형 반강자성 자유층을 갖는 자기터널접합의 자기저항 효과Magnetoresistance Effects of Magnetic Tunnel Junctions with Amorphous CoFeSiB Single and Synthetic Antiferromagnet Free Layers
- Other Titles
- Magnetoresistance Effects of Magnetic Tunnel Junctions with Amorphous CoFeSiB Single and Synthetic Antiferromagnet Free Layers
- Issue Date
- Dec-2005
- Publisher
- 한국자기학회
- Keywords
- magnetic tunnel junctions; tunneling magnetoresistance; switching field; synthetic antiferromagnet; magnetization switching; CoFeSiB; 자기터널접합; 터널자기저항; 스위칭 자기장; 합성형 반강자성; 자화 스위칭; magnetic tunnel junctions; tunneling magnetoresistance; switching field; synthetic antiferromagnet; magnetization switching; CoFeSiB
- Citation
- 한국자기학회지, v.15, no.6, pp 315 - 319
- Pages
- 5
- Journal Title
- 한국자기학회지
- Volume
- 15
- Number
- 6
- Start Page
- 315
- End Page
- 319
- ISSN
- 1598-5385
2233-6648
- Abstract
- 본 연구에서는 자기터널접합(MTJs; magnetic tunnel junctions)의 스위칭 자기장(Hsw)을 감소시키기 위하여 자유층으로 비정질 강자성 Co70.5Fe4.5Si15B10 단일(single) 및 합성형 반강자성(SAF; synthetic antiferromagnet) 층을 사용하였다. Si/SiO2/Ta 45/Ru 9.5/IrMn 10/CoFe 7/AlOx/CoFeSiB 7 or CoFeSiB (t)/Ru 1.0/CoFeSiB (7-t)/Ru 60 (in nm) MTJs의 자기저항과 스위칭 특성을 CoFe 자유층과 NiFe 자유층을 갖는 MTJs와 비교하여 조사하였다. CoFeSiB은 포화자화(Ms)가 560 emu/cm3으로 CoFe보다 낮고, 이방성 상수(Ku)는 2800 erg/cm3으로 NiFe보다 높다. CoFeSiB SAF 구조에서 CoFeSiB 사이의 Ru 두께가 1.0 nm일 때 교환결합에너지(Jex)는 -0.003 erg/cm2였다. 이와 같이 비교적 작은 Jex 때문에, CoFeSiB SAF 자유층을 갖는 MTJs의 실험 및 Landau-Lisfschitz-Gilbert(LLG) 식에 의한 시뮬레이션 결과 모두에서 Hsw가 접합크기에 의존하는 경향을 보였다. CoFeSiB SAF 자유층 MTJ의 Hsw는 CoFe, NiFe 또는 CoFeSiB single을 자유층으로 하는 MTJs에 비해 훨씬 낮게 나타났다. 따라서 CoFeSiB SAF를 자유층으로 사용한 MTJ는 micrometer에서 submicrometer 크기 영역 모두에서 보자력의 감소와 민감도 증가와 같은 우수한 스위칭 특성을 갖는 것을 확인하였다.
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