초록 ▼

거대자기저항(GMR) 현상은 수년전에 인공격자에서 처음으로 발견되었는데 GMR 값은 보통의 MR 소자보다 약 10배 정도의 큰 값이었다. 그러므로GMR에 대한 연구는 재료과학 분야에서 특히, 자기기록매체의 고기능 후보재료로서 고감도자기센서로서 매우 유망시 되어왔다. 최근 GMR 현상은 인공격자 뿐만아니라 Cu-Co 및Au-Co계와 같은 것은 스퍼터 단층 합금막, 액체급냉박대 및 벌크재에서도 발견되어졌다.GMR은 열처리에 의해서 특성이 향상될 수 있는데 이것은 강자성의 나노결정의 석출물의형성과 밀접하게 연관되어

거대자기저항(GMR) 현상은 수년전에 인공격자에서 처음으로 발견되었는데 GMR 값은 보통의 MR 소자보다 약 10배 정도의 큰 값이었다. 그러므로GMR에 대한 연구는 재료과학 분야에서 특히, 자기기록매체의 고기능 후보재료로서 고감도자기센서로서 매우 유망시 되어왔다. 최근 GMR 현상은 인공격자 뿐만아니라 Cu-Co 및Au-Co계와 같은 것은 스퍼터 단층 합금막, 액체급냉박대 및 벌크재에서도 발견되어졌다.GMR은 열처리에 의해서 특성이 향상될 수 있는데 이것은 강자성의 나노결정의 석출물의형성과 밀접하게 연관되어 있음을 의미한다.본 연구에서는 Au-Co, Au-Cu-Co 및 Au-Co-X(X=Ni,Fe)계의 박막 및 벌크재료에서의 Co 조성 및 시효온도에 따른 MR비를 조사하였다. 결과를 요약하면 다음과 같다.Co 조성이 10at.% 이전의 증착된 상태의 합금박막 및 벌크합금은 Co가 Au 기지에 과포화된 fcc 준안정 고용체로 존재하며 그 이상의 조성에서는 과포화 고용체 및 과포화 고용되지못한 미세한 Co-rich 입자들이 공존하고 있음을 XRD와 VSM으로 확인했다. 열처리 온도가 증가함에 따라 과포화된 Co가 fcc 결정구조의 α-Co로 석출하여 성장하며 석출반응은증착된 상태에서 고용량이 많고 이미 Co 입자가 존재하며 Co 함량이 높은 합금박막에서 촉진된다. 석출된 Co가 fcc 구조를 갖는 것은 Au와의 계면에너지가 작고 열처리 후 빠르게냉각되는 것이 그 원인으로 사려된다. 상온에서의 MR값은 300℃에서 60분간 열처리한15at.%Co 벌크합금에서 4.1% 값을 얻었으며, Cu의 치환으로 석출이 빨리 진행되었다. 이때 MR비 최적상태에서의 석출물 크기는 9nm×0.6nm이었으며 판상형태로 존재했다. Ni,Fe 첨가로 인해 GMR 특성은 저하한다. 이는 Ni, Fe 등의 원소가 기지에 일부 고용되어기지가 완전 비자성 상태가 아니기 때문에 MR비 값이 저하한다고 사려된다.

Abstract ▼

Giant mangetoresistance(GMR) was found in superlatticesseveral years ago. The value of GMR is about ten times that of conventional MRalloy. Therefore, the search of GMR becomes highlights in the materials science,especially, in the fields of magnetic recording systems and high s

Giant mangetoresistance(GMR) was found in superlatticesseveral years ago. The value of GMR is about ten times that of conventional MRalloy. Therefore, the search of GMR becomes highlights in the materials science,especially, in the fields of magnetic recording systems and high sensitive magneticsensor. Recently, GMR behavior has been observed in not only superlattices but alsoin sputtered films, liquid-quenched ribbons and even bulk alloys such as Cu-Co andAu-Co systems. The GMR is enhanced by annealing. This means that GMR isclosely correlated with the nanogranular precipitates.In this study, we were investigated the giant magnetoresistance in bulk and filmgranular alloys of Au-rich Au-co, Au-Cu-Co and Au-Co-X(X=Ni,Fe) as functions of Cocomposition and aging temperatures.The obtained results are follows ;In the low Co concentration(＜10at.%), the as-deposited alloy films andas-quenched bulk alloys were mainly oversaturated solid solutions and in the higherconcentration, they were the mixtures of oversaturated solid solutions with Co-richparticles. As the aging temperature increases, Co precipitated as fcc α-Co and theprecipitation was enhanced in the higher supersaturated alooy films with the Co-rchparticles. The existence of α-Co precipitates was thought to be due to the low latticemisfit strain energy and the supercooling effect. The maximum MR of 4.1% at roomtemperature could be obtained in the Au-15at.%Co bulk alloy aged at 300℃ for 60minutes. The precipitates size was 9nm×0.6nm and shape was plate at best conditionof MR ratio. This is considered because the matrix is not perfect non-magnetism,which is caused by the partical solution of Ni,Fe to the matrix.

목차 Contents

• 목 차...7
• 1. 서론...8
• 2. 연구방법 및 이론적 배경...10
• 2.1 연구방법...10
• 2.2 이론적배경...11
• 3. 실험결과 및 고찰...17
• 3.1 X선 회절...17
• 3.2 자기 및 자기저항 특성...20
• 3.3 조직관찰...29
• 4. 결론...33
• 5. 인용문헌...34
• 연구수행관련 논문발표 목록서...35
• 자체평가서...36