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Fe∖MgO∖Cu-Phthalocyanine 복합구조 계면구조와 그 전자기적 특성
Electronic and Structural Properties of Interfaces in Fe∖MgO∖Cu-Phthalocyanine Hybrid Structures 원문보기

韓國磁氣學會誌 = Journal of the Korean Magnetics Society, v.23 no.6, 2013년, pp.184 - 187  

배유정 (이화여자대학교 물리학과) ,  이년종 (이화여자대학교 물리학과) ,  김태희 (이화여자대학교 물리학과)

초록
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MgO 기반 스핀소자에 유기장벽 Cu-Phthalocyanine(CuPc)가 삽입된 무기${\backslash}$유기 터널 접합 소자 Fe${\backslash}$MgO(001)${\backslash}$CuPc${\backslash}$Co의 자기 저항 현상과 그 계면 특성의 상관관계에 대한 연구가 진행되었다. 특히 1.6 nm MgO(001)${\backslash}$x nm CuPc(x = 0~5) 계면의 전자기적 특성을 스핀 편극된 준안정상태 He 원자 분광계(Metastable Helium De-excitation Spectroscopy, MDS)를 이용하여 규명하였다. 에피 성장된 MgO(001) 위에 적층된 약 1.6 nm 두께의 CuPc 층상구조의 표면에서, MgO(001) 하지층의 표면과는 달리, up-spin band와 down-spin band의 비대칭성이 현저해지는 것으로 관찰되었다. 이 결과는 실온과 저온(77 K)에서 ~10 %와 30 %로 각각 측정된 자기저항 현상과 복합장벽을 통과하는 스핀거동을 이해하는데 중요한 단초를 제공해 준다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The influence of insertion of an ultra-thin Cu-Phthalocyanine (CuPc) between MgO barrier and ferromagnetic layer in magnetic tunnel juctions (MTJs) was investigated. In order to understand the relation between the electronic and structural properties of Fe${\backslash}$MgO${\backslas...

주제어

#무기-유기 복합구조   #스핀계면공학   #스핀소자  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구결과 중 RHEED 실험은 일본 이화학연구소의 Flucto-Order Functions Research Team에서 진행되었으며 실험을 도와준 Eisuke Ito 박사에게 깊은 감사를 표하는 바 이다. 이 연구는 한국연구재단의 기초연구지원사업의 일반연구자지원사업(NRF-2010-0006749)과 중견연구자지원사업(NRF2011-0017209)의 지원에 의해 진행되었다.
  • 본 연구에서는 스핀필터시스템 Fe(001)\MgO(001) 박막을 Si(001) 기판 위 MgO(001) 기저층 위에 형성하고, 그 위에 다시 매우 얇은 CuPc 유기박막을 성장하여 Ultra-violet photoemission spectroscopy(UPS)와 유사하지만 표면특성에 훨씬 민감한 Metastable Helium de-excitation spectroscopy(MDS)를 이용하여 그 표면의 전자기적 특성과 하지층에 따른 영향을 집중적으로 규명해보고자 하였다. 특히 CuPc 분자와 MgO(001) 하지층 사이의 상호작용력에 따라 CuPc 분자의 성장양상을 관찰하기 위해, 에피성장된 Fe(001)\MgO(001) 위에 CuPc를 점진적으로 적층하면서 MDS실험을 실시간으로 실행하였다.
  • 이 연구는 MgO 기반 스핀소자에 얇은 CuPc 단층막을 삽입하여 MgO(001)\CuPc 복합장벽을 통과하는 스핀수송 현상과 CuPc 박막 성장모드의 상관관계에 대해 연구하였다. 스핀편극 MDS 실험으로 MgO(001)\CuPc 계면의 전자기적 특성을 직접적으로 관찰하여 Fe(001)\MgO(001) 스핀필터시스템에 의해 유도된 CuPc 분자 층의 스핀편극 현상을 규명하였다.
  • LSMO은 준금속으로 잘 알려져 있으나, 자기상전이 온도(TC)가 실온 이하이므로, 실온에서 소자의 구동을 기대하기 어렵기에 주로 저온에서 발현되는 자기저항 현상에 대한 보고가 잇달았다[4]. 이러한 LSMO의 한계를 극복하기 위하여 본 연구는 에피 성장된 Fe(001)\MgO(001) 스핀필터시스템에 대한 하부전극으로의 사용 가능성을 가름해보고자 하였다. Fe(001)\MgO(001)\Fe(001) 구조는 완벽한 대칭인 Bloch states의 정합터널링에 의해 100% 편극된 스핀수송 발현이 예견되어 실온에서 수백 %에 이르는 거대자기저항 현상이 실험적으로 관찰됨으로서 테라급 비휘활성 메모리소자 개발관련 연구의 기초가 되었다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
분자수준에서 작동되는 양자역학적 소자 구현을 위해 최근 무엇이 연구되고 있는가? 나노크기에서 더 나아가 분자수준에서 작동되는 양자역학적 소자 구현을 위해 최근 유기반도체 물질을 스핀트로닉스 소자에 응용하는 연구에 대한 관심이 날로 높아지고 있다. 유기반도체는 구조적, 전자기적 기능성을 위한 화학적 성분조율이 용이하고, 스핀-궤도 상호작용(spin-orbit interaction)이 약해 긴 스핀 풀림 시간(long spin relaxation time)이 기대되지만, 강자성금속\유기반도체 계면에서 스핀 덫치기(trapping)와 산란으로 스핀 주입에 어려움이 있다.
유기반도체의 장단점은? 나노크기에서 더 나아가 분자수준에서 작동되는 양자역학적 소자 구현을 위해 최근 유기반도체 물질을 스핀트로닉스 소자에 응용하는 연구에 대한 관심이 날로 높아지고 있다. 유기반도체는 구조적, 전자기적 기능성을 위한 화학적 성분조율이 용이하고, 스핀-궤도 상호작용(spin-orbit interaction)이 약해 긴 스핀 풀림 시간(long spin relaxation time)이 기대되지만, 강자성금속\유기반도체 계면에서 스핀 덫치기(trapping)와 산란으로 스핀 주입에 어려움이 있다. 이 문제를 해결하기 위해 유기분자의 화학적, 구조적 변조와 무기\유기 계면 특성 변조에 의한 일함수(work function) 조율 등, 스핀 전류를 형성하고 수송을 제어하려는 연구가 활발하게 진행되고 있다[1].
강자성금속 유기반도체 계면에서 스핀 덮치기 와산란으로 스핀 주입에 어려움이 있다는 문제를 해결하기 위해 어떤 연구가 진행되고 있는가? 유기반도체는 구조적, 전자기적 기능성을 위한 화학적 성분조율이 용이하고, 스핀-궤도 상호작용(spin-orbit interaction)이 약해 긴 스핀 풀림 시간(long spin relaxation time)이 기대되지만, 강자성금속\유기반도체 계면에서 스핀 덫치기(trapping)와 산란으로 스핀 주입에 어려움이 있다. 이 문제를 해결하기 위해 유기분자의 화학적, 구조적 변조와 무기\유기 계면 특성 변조에 의한 일함수(work function) 조율 등, 스핀 전류를 형성하고 수송을 제어하려는 연구가 활발하게 진행되고 있다[1]. 이러한 과정에서 계면자기저항(interface magneto-resistance, IMR) 또는 스핀필터링(spin-filtering)과 같이 무기\유기 계면에서 발현되는 다양한 양자역학적 현상들이 보고되고 있다[2, 3].
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참고문헌 (11)

  1. G. Szulczewski, H. Tokuc, K. Oguz, and J. M. D. Coey, Appl. Phys. Lett. 95, 202506 (2009). 

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  2. H. B. Akkerman, R. C. G. Naber, B. Jongbloed, P. A. van Hal, P. W. M. Blom, D. M. de Leeuw, B. de Boer, et al., Proc. Natl. Acad. 104, 11161 (2007). 

    상세보기 crossref

  3. T. Liang, Y. Makita, and S. Kimura, Polymer 42, 4867 (2001). 

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  4. C. Barraud, P. Seneor, R. Mattana, S. Fusil, K. Bouzehouane, C. Deranlot, P. Graziosi, L. Hueso, I. Bergenti, V. Dediu, F. Petroff, and A. Fertet, Nature Phys. 6, 615 (2010). 

    상세보기 crossref

  5. S. Steil, N. Grossmann, M. Laux, A. Ruffing, D. Steil, M. Wiesenmayer, S. Mathias, O. L. A. Monti, M. Cinchetti, and M. Aeschlimann, Nature Phys. 9, 242 (2013). 

    상세보기 crossref

  6. Y. J. Bae, N. J. Lee, T. H. Kim, H. Cho, C. Lee, L. Fleet, and A. Hirohata, Nanoscale Research Letters 26, 650 (2012). 

  7. Y. J. Bae, N. J. Lee, and T. H. Kim, J. Kor. Mag. Soc. 22, 162 (2012). 

    원문보기 상세보기 crossref

  8. Y. Yamauchi and M. Kurahashi, Appl. Surf. Sci. 169, 236 (2001). 

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  9. M. Kurahashi, S. Entani, and Y. Yamauchi, Rev. Sci. Instrum. 79, 073902 (2008). 

    상세보기 crossref

  10. I. Bergenti, V. Dediu, E. Arisi, T. Mertelj, M. Murgia, A. Riminucci, G. Ruani, M. Solzi, and C. Talian, Org. Electron. 5, 309 (2004). 

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  11. T. Suzuki, M. Kurahashi, and Y. Yamauchi, J. Phys. Chem. B 106, 7643 (2002). 

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