본문 바로가기

스핀트로닉스

Magnetoelectric ( multiferroics ) 자기전기효과 가정 Ferroelectricity (강유전체) ferromagnetic) 요약 응용 ↑파란 박스의 글자를 클릭하시면 가정과 응용으로 넘어 가실 수 있습니다!! multiferroics이라는 단어는 말그대로 ferro-가 여러 개 있는 상황을 뜻합니다. 대표적인 ferro로 ferromagnetic(강자성체)가 있고,Ferroelectricity (강유전체)가 있습니다. 이외 ferroelasticity와 ferrotoroidicity가 있지만, 통상적으로 multiferroic은 ferromagnetism과 ferroelectric이 결합된 자성과 전기적 분극을 모두 갖고 있는 물질을 의미합니다. ferroelectric과 ferromagnet은 서로 반대 물질특성을 갖고 있습니다. ferromange.. 더보기
spin oscillator (스핀 오실레이터) 정의상 가정 spin-transfer torque (STT) 고주파 나노 소자 (High frequency nano device) 고체 초고주파 신호 발생기 , 오실레이터 (GHz THz Signal Generation , oscillator) 초고주파 시스템 초고주파 신호 검출기 (GHz THz Signal Detection) 스핀 홀 효과(spin hall effect, SHE)_Anomalous Hall effect(AHE), ISHE ferromagnetic resonance (FMR)_magnetic resonance 내용상 가정 응용 ↑파란 박스의 글자를 클릭하시면 가정과 응용으로 넘어 가실 수 있습니다!! 스핀 오실레이터는 전자 스핀으로 만들 수 있는 꽤 유망한 소자입니다. 오실레이터(발진기.. 더보기
Interfacial Magnetic Properties(계면 자기 성질) 가정 라쉬바 효과 (Rashba effect)_Shubnikov-de Haas oscillation (SdH oscillation) 스핀궤도결합(spin orbit coupling) Ferroelectricity (강유전체) 요약 응용 ↑파란 박스의 글자를 클릭하시면 가정과 응용으로 넘어 가실 수 있습니다!! 서로 다른 두 물질을 붙이게 되면, 붙인 계면에서 여러 신기한 현상들이 나타납니다. 이 계면에서는 무슨일이 일어날까요? 가장 쉽게 생각하면 물질 내부 원자가 연결되어있는 거리가 달라 원자들끼리 결합이 바뀝니다. 비슷한 내용으로 물질이 가지고 있는 Band 구조가 다르기 때문에 서로의 Band 구조에 영향을 주게 됩니다. 이에서 조금더 깊이 들어간다면 스핀궤도결합(spin orbit coupling).. 더보기
자화 반전 (magnetic switching) : field free switching 가정 [핵심] spin torque : field like torque VS damping like torque, [특집] STT vs SOT, [특집] Rashba vs Spin orbit torque, 라쉬바 효과 (Rashba effect)_Shubnikov-de Haas oscillation (SdH oscillation), [핵심] spin torque : field like torque VS damping like torque, 자화의 운동방정식(Landau-Lifshitz-Gilbert, LLG)_스핀 감쇠(spin damping)_ spin dynamics, 스핀세차운동토크(spin precession torque), spin-transfer torque (STT), spin orbit t.. 더보기
자성학 단위 magnetism unit 가정 자성학 (스핀트로닉스) 공식 정리 요약 응용 ↑파란 박스의 글자를 클릭하시면 가정과 응용으로 넘어 가실 수 있습니다!! 앞선 자성학 (스핀트로닉스) 공식 정리의 내용을 바탕으로 자주사용하는 자성학의 단위 변환을 다뤄보겠습니다. 가장 많이 변환하는 바로 G와 T의 관계입니다. 10000G=1T 입니다.(1G=1Oe) 두번째로 에너지와 Magnetization의 관계인데요. 1000emu=J/T 입니다. 번외로 cm단위가 많이 사용되는데, 100cm = 1m라는 것까지 알면 가장 자주사용되는 변환인 $$1mJ/m^2 = 1 \frac{emu}{cm^2} G$$ 가 도출됩니다. 또한 이와 연관된 $$1\frac{\mu J/m^2}{mV/nm}=1000fJ/Vm$$ 입니다. 또한 emu/cc도 T로 변경시.. 더보기
스핀트로닉스 물질 및 재료 (Spintronics material) 정의상 가정 자성체(magnetic material)_강반자성체 AFM(antiferromagnetic), 강자성체 FM(ferromagnetic), paramagnetic, diamagnetic, 자화에너지 [특집] Ferromagnetic vs Ferrimagnetic vs Antiferromagnetic Spintronics 원자 내용상 가정 Coulomb repulsion으로 인해 전자들은 다른 orbits을 가지길 선호하며, spin-spin interaction은 spin들이 서로 평행하게 유지하는것을 선호한다는 것입니다. 공식 $$J=L+S$$ 단위 응용 ↑파란 박스의 글자를 클릭하시면 가정과 응용으로 넘어 가실 수 있습니다!! 스핀트로닉스에서는 자석 이외에도 많은 물질이 사용됩니다. 크게 .. 더보기
전기장 제어 자기이방성(voltage controlled magnetic anisotropy, VCMA) 정의상 가정 자기 이방성 에너지(magnetocrystalline anisotropy energy) magnetic perpendicular anisotropy(수직 이방성) _ demagnetization(반자화) 내용상 가정 공식 $$\xi=\frac{\Delta K_i(E)}{\Delta (V\times t_{Oxide})}$$ $$=\frac{\Delta ( t_{FM}\times (E_{perp}+\mu_0 M_S^2/2)}{\Delta (V\times t_{Oxide}))}$$ $$=\frac{\Delta (t_{FM}\times (\mu_0 M_S\int^1_0 H_X d(M_X/M_S)+\mu_0 M_S^2/2))}{\Delta (V\times t_{Oxide)}}$$ 단위 $$fJ /(V.. 더보기
Magnetic Domain (도메인)_ magnetostatic energy 정의상 가정 자기 이방성 에너지(magnetocrystalline anisotropy energy) Zeeman energy (지만 에너지) 교환 상호작용(exchange interaction) 내용상 가정 스핀 홀 효과(spin hall effect, SHE)_Anomalous Hall effect(AHE), ISHE [핵심] spin torque : field like torque VS damping like torque 공식 Bloch $$\varepsilon _B =\frac{1}{2}\sigma _0 (\frac{\omega_0}{\omega}+\frac{\omega}{\omega_0})+\frac{2\pi \omega^2M^2}{\omega +\delta}$$ Neel $$\varepsilon.. 더보기