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스핀트로닉스

Annealing_magnetic 정의상 가정 내용상 가정 공식 단위 응용 ↑파란 박스의 글자를 클릭하시면 가정과 응용으로 넘어 가실 수 있습니다!! 자성 박막이나 자성체를 annealing하는 것, 즉 높은 열을 가하는 것은, 직관적으로도 알 수 있지만, 결정구조를 만들어주어 자기 이방성과 같은 측면에서 도움을 줍니다. 이때 annealing과 동시에 magnetic field를 물질에 가해준다면, atom들이 이동을 하여 각각의 물질이 pair하게, magnetic field방향으로 일렬로 정렬되는 특징이 있습니다. 따라서 자성 공정에서 굉장히 중요한 부분이며, 이들의 dependence를 항상 고려해야합니다. 더보기
Magnetostriction (자기변형) magnetostriction은 언어 그대로 볼 수 있듯, 자성체가 magnetization이 될 때 자성체의 길이가 변화하는 것입니다. 다시 말해 외부 자기장을 걸 때 길이가 변화하는 현상인데, 사실 거의 안 변한다고 생각하시면 됩니다. $$\frac {dl}{l}\sim 10^{-5},~ 10^{-6}$$ 길이가 변하는 원인도 꽤 단순합니다. 자성체의 많은 domain들이 자기장을 받으면 다시 만들어지게 되는데, domain magnetizaiton이 마구 회전하는 과정에 각각의 domain내부의 crystal lattice도 이동하여 전체적으로 구조가 변화하는 것입니다. 여기서 본래 길이대 늘어난 길이의 비를 정의할 수 있는데, $$\frac{dl}{l}=e,~~\frac{dl}{l}=ecos^2\.. 더보기
자기 이방성 에너지(magnetic anisotropy energy) 정의상 가정 spin orbit coupling 격자(lattice) spin in quantum mechanics Zeeman energy (지만 에너지) 자기장(magnetic field)_비오-샤바르법칙(Biot Savart Law)_자석_패러데이 유도법칙 내용상 가정 논의를 단순화 시키기 위해 out of plane방향의 모든 electron energy에서 in plane방향의 모든 electron energy를 뺀것을 k라 할때 k>0이라면 PMA(perpendicular magnetic anisotropy), k0이라면 PMA(perpendicular magnetic anisotropy), k 더보기
ferromagnetic resonance (FMR)_magnetic resonance 정의상 가정 자기저항_거대자기저항(GMR)_AMR 스핀세차운동토크(spin precession torque) 스핀 홀 효과(spin hall effect, SHE)_Anomalous Hall effect(AHE) 잡음 (noise) 스핀궤도결합(spin orbit coupling) Zeeman energy (지만 에너지) 자화의 운동방정식(Landau-Lifshitz-Gilbert, LLG)_스핀 감쇠(spin damping)_ spin dynamics 스핀파(spin wave) _spin pumping, spin seebeck, magnon 내용상 가정 원자핵과 전자로만 구성되어있는 계를 가정한다. 공식 $$\chi=\frac{\gamma}{\omega_0^2-\omega^2}\begin{pmatrix.. 더보기
Ferrimagnetism, Antiferromagnet 응용 정의상 가정 자성체(magnetic material)_강반자성체 AFM(antiferromagnetic), 강자성체 FM(ferromagnetic), paramagnetic, diamagnetic, 자화에너지 내용상 가정 공식 단위 응용 ↑파란 박스의 글자를 클릭하시면 가정과 응용으로 넘어 가실 수 있습니다!! 사실 Ferrimagnet은 Antiferromagnet을 직접 공부하는것이 어려워서 연구되어오는 물질이지만, 요즘 가장 Hot한 물질 구조입니다. 산화가 엄청 잘되고 전류가 흐를때 독특해서 잘 안쓰이지만, 사실 자연에서 자성체중에서는 가장 존재하는 양이 많습니다.(Ferri>Antiferro>Ferro) 예전에 일본에서 magnetic optic분야에서 상용화가 되었던 물질이기도 한 이 Ferr.. 더보기
스핀파(spin wave) _spin pumping, spin seebeck, magnon 정의상 가정 스핀세차운동토크(spin precession torque) 교환 상호작용(exchange interaction) 자기장(magnetic field)_비오-샤바르법칙(Biot Savart Law)_자석_패러데이 유도법칙 free particle velocity_group velocity Nearly free electron model_밴드갭(band gap) 파 스핀 의존 터널링(spin dependent tunneling, SDT) _spin polarization_tunneling spin polarization,TSP 내용상 가정 공식 $$\vec E=\int_0^{\omega_m}\hbar \omega n g(\omega)d\omega,~n=\frac{1}{e^{\hbar\omega(q.. 더보기
자성체(magnetic material)_강반자성체 AFM(antiferromagnetic), 강자성체 FM(ferromagnetic), paramagnetic, diamagnetic, 자화에너지 정의상 가정 자기장(magnetic field)_비오-샤바르법칙(Biot Savart Law)_자석_패러데이 유도법칙 교환 상호작용(exchange interaction) Zeeman energy (지만 에너지) 자기 이방성 에너지(magnetocrystalline anisotropy energy) RKKY interaction (exchange) (Ruderman–Kittel–Kasuya–Yosida) _ spin interaction 내용상 가정 물질의 모든 현상은 전체 에너지가 감소하는 방향을 갖는다. 공식 자화에너지 = 단위 응용 강자성체에서 에너지 대역(band theory in ferromagnetic) Domain Wall (도메인 월) https://depletionregion.tistor.. 더보기
Modular Approach to Spintronics Ref. theory π-matrix, Scientific Reports volume 5, Article number: 10571 (2015) Thesis Citation Modeling Multi-Magnet Networks Interacting Via Spin Currents (Srikant Srinivasan1,2, Vinh Diep1, Behtash Behin-Aein1,3, Angik Sarkar1 and Supriyo Datta1,1School of Electrical & Computer Engineering, Purdue University, West Lafayette, IN-479072Dept. of Mat. Sci. & Eng., Iowa State University, Ames, IA-.. 더보기

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