IrMn₃ 결정 구조 변화 및 교환 바이어스 형성에 대한 외부 자기장 인가 증착 방식의 영향

Abstract

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본 연구는 DC 마그네트론 스퍼터링 시스템으로 영구 자석을 사용하여 외부 자기장을 인가 하여 IrMn₃/Co₇₅Fe₂₅ 다층 박막을 증착할 때의 결정 구조와 교환 바이어스(exchange bias) 형성에 관한 논문이다. X선 회절 기법을 통해 성장한 IrMn₃ 박막의 결정 면 방향을 관찰하는 방법으로 자기장 영향하에서 증착된 박막의 경우 자기장 영향 없이 증착된 박막과 비교하여 (200) 방향으로 더 규칙적인 결정 구조를 갖음을 확인하였다. 뿐만 아니라 반강자성체 표면의 스핀 모멘트를 증착 과정에서 외부 자기장을 통해 특정한 방향으로 정렬시킴으로써 열 처리 과정 없이 교환 바이어스를 형성하고자 하였으나 교환 바이어스는 확인하지 못하였다. 그 원인을 확인하기 위해 자기장 영향 유무에 따른 시편들의 외부자기장을 인가하면서 열 처리를 수행한 전후로 결정 구조와 교환 바이어스 크기 변화를 확인하였다. 결과적으로 IrMn₃ 박막의 결정 구조가 주로 (200) 방향으로 변화함에도 불구하고 교환 바이어스가 인가되는 것을 통해 증착 과정에서 자기장 인가 방식에 대한 설계적 개선점을 제시하였다.