망간계 수직자기 이방성 박막재료

전문가 제언

자성재료 연구의 역사는 길며, 철, 코발트, 니켈의 강자성원소를 사용한 재료연구와 동일하다. 망간을 주원소로 하는 재료연구도 많아지고 있다. 망간은 단일체로서는 강자성을 나타내지 않지만, 하프메탈(Half-metal)재료인 호이슬러합금이나 자기센서용의 자기저항 소자에서는 빠뜨릴 수 없는 반강자성체이다. GaMnAs로 대표되는 자성반도체 등, 다른 원소와 조합시킴으로써 독특한 특성을 발휘하는 원소이다.

2007년에 독일 Mainz대학그룹은 망간과 칼륨화합물인 Mn3Ga시료는 106erg/㎤를 넘으면 1축 결정자기 이방성과 낮은 포화자화를 나타냄과 동시에, 제1원리계산에 의해 재료는 88%의 큰 스핀 분극율을 나타낸다고 하였다. 망간과 칼륨화합물 재료특성은 대용량 스핀주입 자기메모리(STT-MRAM; Spin-Transfer-Torque Magnetoresistive Random Access Memory)인 1비트 메모리 셀을 구성하는 수직자화 터널접합 전극재료로서 유망한 특성이 있다.

Tohuku대학 재료과학 연구그룹은 2009년 Mn3-xGa에피택셜 박막이 107erg/㎤를 넘는 큰 수직자기 이방성을 나타냄을 처음으로 보고했다. 이 보고를 시작으로, 최근 큰 자기이방성을 갖는 망간계의 합금화합물의 연구가 각국의 몇몇 그룹에서 진행되고 있다. 이중에는 희소원소를 절감한 영구자석 재료개발을 목표로 망간계의 재료연구도 많지만, 본고에서는 스핀트로닉스 부품응용이란 관점에서 Mn-Ga계의 재료에 관하여 최근의 연구를 소개하였다.

저자

Shigemi Mizukami

자료유형

연구단신

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2013

권(호)

61(8)

잡지명

工業材料

과학기술
표준분류

재료

페이지

51~54

분석자

김*상

분석물

• 망간계 수직자기 이방성 박막재료2.pdf [281,008 byte]

이미지변환중입니다.