초록
반강자성체인 IrMn 박막이 삽입된 4가지 다른 유형으로 GMR-SV 다층박막을 Corning glass 위에 이온빔 증착 시스템과 DC 마그네트론 스퍼터링 시스템으로 제조하였다. 모든 박막시료는 진공 열처리 후 측정한 major 및 minor 자기저항(MR) 곡선으로부터 자기적 특성을 조사하였다. IrMn 박막이 삽입된 상부층의 이중구조(dual-type structure) GMR-SV 다층박막에서 고정층의 교환결합력($H_{ex}$)과 보자력($H_c$), 자유층의 보자력과 상호교환결합력($H_{int}$)은 각각 410 Oe, 60 Oe, 1.6 Oe, 7.0 Oe이었다. 2개의 자유층에 의한 히스테리시스 곡선은 안정된 사각비를 형성하였으며, 자기저항비(MR(%))는 3.7 %와 5.0 %의 합으로 8.7 %이었다. 그리고 평균 자장민감도(MS)가 2.0 %/Oe을 유지하고 있었다. 반면에 IrMn 박막이 삽입된 하부층의 단일구조와 이중구조 GMR-SV 다층박막의 자기적 특성은 IrMn 박막이 삽입된 상부층의 단일구조와 이중구조 GMR-SV 다층박막보다 훨씬 저하하게 나타내었다. 이중구조 GMR-SV 다층박막의 강자성체인 고정층과 자유층의 자화 스핀배열을 서로 반평행 상태에서 독립적인 이중 스핀 의존산란(Spin-dependent Scattering) 효과에 의해 MR은 최대값을 나타내었다.
The antiferromagnet IrMn based four different GMR-SV multilayers on Corning glass were prepared by using ion beam deposition and DC magnetron sputtering system. The magnetoresistance (MR) properties for single-type and dual-type GMR-SV multilayer films were investigated through the measured major and minor MR curves. The exchange bias coupling field ($H_{ex}$) and coercivity ($H_c$) of pinned layer, the $H_c$ and interlayer exchange coupling field ($H_{int}$) of free layer for the dual-type structure GMR-SV multilayer films consisted of top IrMn layer were 410 Oe, 60 Oe, 1.6 Oe, and 7.0 Oe, respectively. The minor MR curve of two free layers was performed the squarelike feature having a MR ratio of 8.7 % as the sum of 3.7 % and 5.0 %. The value of average magnetic field sensitivity (MS) was maintained at 2.0 %/Oe. Also, the magnetoresistance properties of the single-type and dual-type structure GMR-SV multilayer films consisted of bottom IrMn layer were decreased more than those of top IrMn layer. Two antiparallel states of magnetization spin arrays of the pinned and free layers in the dual-type GMR-SV multilayer films occurred the maximum MR value by the effect of spin dependence scattering.
