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Review

[특집] Spintronics 측정 (MRAM 측정) 가정 소자 전기 전자 계측, 측정 First Harmonics, Second Harmonics, Delta ferromagnetic resonance (FMR)_magnetic resonance island AHE ( Anomalous Hall Effect ) 측정법 자기저항 Magneto resistance (MR) planar Hall effect (PHE, 플레이너 홀 효과) _ pseudo hall effect Lock in measurement MOKE (Mangeto-Optical Kerr Effect microscope) 자기 이력곡선 (Hysteresis loop) _ 히스테리시스 곡선 자기 이방성 에너지(magnetocrystalline anisotropy energy) 요약 Exchan.. 더보기
[특집] 전류 전자적인 내용을 다룬다면 항상 전류와 전압에 대한 이해가 되어있어야 합니다. 수많은 포스팅에서 다루었듯, 엄청 깊지도 않고 얕지도 않은 전류에 대한 내용을 생각해보겠습니다. 아래의 내용들 모두 전류에 관한 것입니다. Tunneling Current (터널링 전류) Net current in Fermi level_quasi fermi level 스핀 전류(spin current)_spin polarized current(스핀 분극 전류), two current model(이중 전류 모델), Ballistic spin transport, Diffusive spin transport flux 연속방정식(Continuity Equation) Nearly free electron model_밴드갭(band gap.. 더보기
[특집] Ferromagnetic vs Ferrimagnetic vs Antiferromagnetic Spintronics Ferromagnet의 경우 현재까지 Spintronics 분야에 가장 중요한 물질이었고 앞으로도 그럴겁니다. 이는 Exchange splitting에 의해 spin polarization current가 발생(Generation)합니다. STT나 SOT와 같은 Torque로 Ferromagnetic 내의 spin state를 변화 시킬 수 있습니다. 또한 STT나 SOT로 Domain wall이나 skymiron을 변화시킬 수 있습니다. 이 물질을 이용하면 Spin transport나 magnetization의 dynamics를 잘 이해할 수 있으며, 여러가지 MRAM장비를 만들었지만, Device의 Switching current가 상용화 만큼 작지않고, Domain wall의 speed도 비약적으로.. 더보기
자성학 (스핀트로닉스) 공식 정리 정의상 가정 magnetic material_강반자성AFM(antiferromagnetic), 강자성FM(ferromagnetic), paramagnetic, diamagnetic, 자화에너지자기장(magnetic field)_비오-샤바르법칙(Biot Savart Law)_자석_패러데이 유도법칙자기 이력곡선 (Hysteresis loop) _ 히스테리시스 곡선scale of magnetization (자성의 크기) 내용상 가정 이론적 내용을 대충 안다는 가정하에 진행합니다. ↑파란 박스의 글자를 클릭하시면 가정과 응용으로 넘어 가실 수 있습니다!! 자성에 대한 공식이 워낙 여러가지이기 때문에 자성학 (스핀트로닉스)에 사용되는 공식들을 간략하게 정리해 보겠습니다.간단한것 부터 막 나열할테니 진하게 되어있는.. 더보기
scale of magnetization (자성의 크기) 정의상 가정 자기장(magnetic field)_비오-샤바르법칙(Biot Savart Law)_자석_패러데이 유도법칙magnetic material_강반자성AFM(antiferromagnetic), 강자성FM(ferromagnetic), paramagnetic, diamagnetic, 자화에너지자기 이력곡선 (Hysteresis loop) _ 히스테리시스 곡선 내용상 가정 공식 1T=10000Oe1Oe=100uT 1 Oe = 1 maxwell/cm^2 = G (gauss) erg/(Oe cm^3)=emu/cm^3=4πx10^-4 T=4π Oe 단위 응용 ↑파란 박스의 글자를 클릭하시면 가정과 응용으로 넘어 가실 수 있습니다!! 어떤 system에대해 살펴볼때 제시하는 숫자가 어느정도 값인지 알아야 조금더.. 더보기
[핵심] spin torque : field like torque VS damping like torque 자화의 운동방정식(Landau-Lifshitz-Gilbert, LLG)_스핀 감쇠(spin damping)_ spin dynamics & spin-transfer torque (STT) spin orbit torque(SOT) 라쉬바 효과 (Rashba effect)_Shubnikov-de Haas oscillation (SdH oscillation) Spintronics는 Spin current와 Spin torque이 핵심입니다. 사실 Spin current를 다루다 보면 결국 spin torque에 대해 논하게 됩니다. 도대체 spin torque가 뭘까요? spin torque는 단순히 Ferromanget의 spin에 작용하는 힘입니다. spin에 작용하는 힘의 원인은 spin이 자성이라 한다면.. 더보기
[특집] STT vs SOT spin-transfer torque (STT) VS spin orbit torque(SOT) 사실 SOT는 STT에 Spin Hall effect를 추가한 것 뿐이지만 메커니즘 상에서 엄청나게 큰 차이가 있습니다. 사실 구조에서 부터 STT는 CPP이고 SOT는 CIP입니다. 일딴 비교를 위해 perpendicular 라는 것을 가정하고 시작하겠습니다. p-MTJ에서 switching을 시키기 위한 torque의 방향은 STT의 경우 (m x (m x z))이고 SOT의경우 (m x (m x y))입니다. 즉 torque의 방향 자체가 달라서 STT는 switching시키기 위해 많은 precession이 있어야 하고 SOT는 단순하고 직접적인 switching만 하면 됩니다. 이떄 STT의 η는 1보.. 더보기
[특집] Rashba vs Spin orbit torque spin orbit torque(SOT) VS 라쉬바 효과 (Rashba effect)_Shubnikov-de Haas oscillation (SdH oscillation) 수많은 복잡한 spintronics이론 중에 비슷한 물리현상이지만 다르게 취급되는 것이 있습니다.바로 스핀궤도결합(spin orbit coupling)에서 나온 현상인 Rashba효과와 Spin Orbit Torque입니다. 사실 대부분의 사람이 Rashba효과는 spin orbit torque의 일부분인 현상이라 하지만, spin orbit이라는 개념도 애매해서(exchange coupling에도 spin orbit의 항이 들어가기 때문에...) 확실히 정의를 내리고 갈 필요가 있습니다. 가장 간단하게 구분하자면 spin orbit.. 더보기