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NM/FM/NM 삼층 박막구조에서 인터믹싱 효과로 인한 길버트 감쇠 상수 변화 연구 (NM=Pt, FM=NiFe) : Effect of intermixing on Gilbert damping constant in NM/FM/NM trilayers (NM=Pt, FM=NiFe)
| DC Field | Value | Language |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | 김상국 | - |
| dc.contributor.author | 김용섭 | - |
| dc.date.accessioned | 2018-12-03T01:48:32Z | - |
| dc.date.available | 2018-12-03T01:48:32Z | - |
| dc.date.issued | 2018-08 | - |
| dc.identifier.other | 000000153511 | - |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/10371/144011 | - |
| dc.description | 학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 공과대학 재료공학부, 2018. 8. 김상국. | - |
| dc.description.abstract | 길버트 감쇠 상수는 자화의 동적 거동 경향을 나타내는 상수로 STT-MRAM동작에 있어 매우 중요한 물리적 상수다. 그러나 대부분의 연구가 이상적 계면을 가정하여 실제 다층박막구조에서 길버트 감쇠 상수에 대한 계면의 영향을 배제한다. 따라서 본 연구는 열풀림 온도를 변화시키며 인터믹싱을 통한 계면의 변화를 야기하고 이에 따른 길버트 감쇠 상수 변화를 보았다.
600 – 800 K 에서 30분간 열풀림한 샘플에 대해 구조분석, 길버트 감쇠 상수 변화를 보았고, 열풀림 온도가 높은 샘플일수록 길버트 감쇠 상수도 증가하는 경향을 보였다. 600 K 열풀림 샘플까지는 스핀 펌핑 현상과 계면의 효과가 상쇄되어 댐핑의 변화가 없었으나 700 K 이후에는 차츰 증가하기 시작했다. 이는 퍼말로이의 비정질 상전이 및 비자성 상(NiPt3)이 형성되었기 때문으로 보인다. 800 K 에서는 길버트 감쇠 상수의 급격한 증가를 보였다. 800 K 이상에서는 다양한 화합물(NiPt, FePt, Ni3Pt, Fe3Pt)이 형성 될 수 있으며 이로 인해 길버트 감쇠 상수가 급격히 증가한 것으로 사료된다. | - |
| dc.description.tableofcontents | 목 차
초록 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . i 목차 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ii 그림 목차 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v 표 목차 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vii 1장. 서론 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.1 . 스핀 전달 토크 MRAM (STT-MRAM) . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.2. 자기 감쇠 (Magnetization damping) . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2장. 연구 배경 이론 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.1. 자화 (Magnetization) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.1.1. 자기 모멘트 (Magnetic moment). . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.1.2. 자기 감수율 (Magnetic susceptibility). . . . . . . . . . . . 11 2.2. 자화의 에너지 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2.3. 강자성 공명 (Ferromagnetic Resonance, FMR) . . . . . . . . 15 2.4. 자화의 동적 거동 (LLG 방정식) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2.5. 길버트 감쇠 상수 (Gilbert damping constant) . . . . . . . . . . 18 2.5.1. 감쇠 메커니즘 (damping mechanism) . . . . . . . . . . . . 20 2.6. 원자의 확산 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.6.1. 확산 메커니즘 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 3장. 실험 배경 이론 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 3.1. DC Magnetron Sputtering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 3.2. X-선 회절(X-ray diffraction) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 3.3. Vibrating Sample Magnetometer (VSM) . . . . . . . . . . . . . . 33 3.4. VNA-FMR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 3.4.1. The Telegraphers Equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 3.4.2. Scattering parameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 3.4.3. VNA(Vector Network Analyzer) . . . . . . . . . . . . . . . . 41 4장. 시편 제작 및 실험 과정 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 4.1. 시편 준비 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 4.2. 열풀림 (Annealing) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 4.3. 측정 (Measurement) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 5장. 결정 구조와 길버트 감쇠 상수 측정 결과 및 고찰 . . . . . . 52 5.1. 구조적 변화. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 5.2. 자기적 특성 및 FMR linewidth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 5.3. 고찰 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 6장. 결 론 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 참고 문헌 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 | - |
| dc.format | application/pdf | - |
| dc.format.medium | application/pdf | - |
| dc.language.iso | ko | - |
| dc.publisher | 서울대학교 대학원 | - |
| dc.subject.ddc | 620.1 | - |
| dc.title | NM/FM/NM 삼층 박막구조에서 인터믹싱 효과로 인한 길버트 감쇠 상수 변화 연구 (NM=Pt, FM=NiFe) | - |
| dc.title.alternative | Effect of intermixing on Gilbert damping constant in NM/FM/NM trilayers (NM=Pt, FM=NiFe) | - |
| dc.type | Thesis | - |
| dc.contributor.AlternativeAuthor | Yongsub Kim | - |
| dc.description.degree | Master | - |
| dc.contributor.affiliation | 공과대학 재료공학부 | - |
| dc.date.awarded | 2018-08 | - |
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