스핀트로닉스 재료의 나노구조평가와 특성제어

전문가 제언

○ 스핀트로닉스 소자의 대표적인 응용으로서 고밀도자기기록 장치나 불휘발성 스핀메모리의 기본 요소가 되는 거대자기저항(GMR) 소자와 터널자기저항(TMR) 소자가 있다. 이들 소자에서는 강자성체의 자화방향에 의하여 전기저항이 변화하는 현상에 기초하여 스핀(spin)의 편극류를 이용한다. 고효율 메모리 소자의 실현에는 스핀전류를 생성하는 스핀원의 개발과 기록밀도가 큰 자기기록 재료의 개발이 필요하다.

○ 하드디스크 드라이브(HDD)에 탑재되는 자기기록매체의 기록밀도는 매년 40%이상씩 증가하여 2008년에는 400 Gbit/in2를 초과하였고 곧 1 Tbit/in2이상에 달할 것으로 전망된다. 면기록밀도를 1 Tbit/in2이상으로 높이기 위해서는 노이즈의 저감, 열안전성의 향상, 포화기록의 달성이 필요하나 이들 사이에는 한쪽을 좋게 하면 다른 쪽이 악화하는 상반관계가 있으므로 이들을 동시에 개선시킬 수 있는 방법이 필요하다.

○ 상기의 기술과제를 해결하는 새로운 기록방식으로서 매체를 레이저로 가열하여 보자력이 저하한 약한 기록자계에서 자화반전 시켜 기록하는 TAMR(Thermally-Assisted Magnetic Recording)방식이 연구되고 있다. TAMR방식에서는 기록층의 결정립 미세화와 높은 자기이방성이 실현되므로 높은 보자력에 대해서는 가열에 의하여 포화기록이 가능하다.

○ 높은 기록밀도, 고SNR(signal to noise ratio), 저저항 등의 요구를 만족시키는 차세대 고밀도 기록용 소자로서 높은 자기저항 출력이 기대되는 CPP(Current Perpendicular-to-Plane)-GMR소자가 있다. 최근 스핀밸브막의 자성층으로 활용할 수 있는 신규재료로서 자기저항효과의 높은 비저항과 스핀산란효과를 양립시킨 재료가 개발되어 CPP-GMR소자의 특성이 크게 향상된 것으로 보고되고 있다.

○ 국내에서도 스핀 메모리 소자, 스핀소자용 이차원전자계 재료, 스핀밸브 소자 등 기록매체나 전자디바이스용 스핀트로닉스 분야의 기초 및 응용연구가 산학연에서 활발히 전개되고 있다. 앞으로 GMR, TMR소자의 성능향상을 위해서는 다층막의 미세구조 및 조성과 전도특성에 대한 연구가 요망된다.

저자

Yukiko Takahashi

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2010

권(호)

49(12)

잡지명

まてりあ（日本金屬學會會報)

과학기술
표준분류

재료

페이지

580~584

분석자

심*동

분석물

• 스핀트로닉스 재료의 나노구조 평가와 특성제어.pdf [235,636 byte]

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