Magnetic Exchange Coupling at The Interface of MR/TbCo Thin Films

자기저항 헤드용 MR/TbCo 박막의 자기교환 결합

To simulate the characteristics of magnetic exchange coupling at the interface of MR/TbCo thin films, the directions of magnetizations were calculated by minimizing energy in the films. Newton method and Gauss-Seidel method were used. The width of M-H curve increased with TbCo anisotropy constant, and with the thickness of the transition region of TbCo layer. Hysteresis loop width became extremely narrow (less than 10 Oe of coercivity), when the TbCo transition region length was $400\;\AA$. Also the hysteresis loop of films with low interfacial exchange coupling constant was similiar to that of short transition region length. When interfacial exchange coupling constant was 1/100 of perfect coupling, hysteresis loop showed a coercivity of less than 10 Oe. Comparing the measured hysteresis loop of a fabricated sample with that of simulated one, exchange coupling con¬stant could be estimated.

MR/TbCo 박막 계면의 자기교환 결합의 특성을 시뮬레이션 하기 위해서 박막내에 존재 하는 자기 에너지를 최소화 하여 자화의 방향을 구하였다. 수치해석 방법으로는 Newton법과 Gauss-Seidel 방법이 이용되었다. TbCo의 이방성 상수에 비례적으로 자기 이력곡선의 폭이 변하고, TbCo 천이영역의 두께가 얇을수록 자기이력곡선이 벌어지지 않았다. 특히 TbCo 천이영역의 두께가 $400\;\AA$ 일때 단일 곡선(보자력 10 Oe 이하)을 보였다. 또한 계면 교환 결합상수가 작을수록 천이영역의 두께가 얇을 때와 비슷한 곡선을 보였고, 완전히 결합된 상태의 1/100 정도 일때, 단일 곡선을 보였다. 제작한 박막의 자기이력곡선과 비교하여 계면교환 결합상수를 추정할 수 있었다.