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스핀트로닉스

자화의 운동방정식(Landau-Lifshitz-Gilbert, LLG)_스핀 감쇠(spin damping)_ spin dynamics 정의상 가정 스핀세차운동토크(spin precession torque) spin orbit coupling spin orbit torque(SOT) spin-transfer torque (STT) magnetic material_강반자성AFM(antiferromagnetic), 강자성FM(ferromagnetic), paramagnetic, diamagnetic, 자화에너지 내용상 가정 공식 단위 응용 자화 반전 (magnetic switching) ↑파란 박스의 글자를 클릭하시면 가정과 응용으로 넘어 가실 수 있습니다!! 자화방정식이라는 것은, 전자의 스핀이 어떠한 상태에 있는지, 어느정도에서 스핀 반전이 되는지 보는 운동 방정식입니다. 전자의 스핀이 존재한다면, 이웃한 스핀이 원인이든 격자모양의 원인.. 더보기
스핀세차운동토크(spin precession torque) 정의상 가정 spin in quantum mechanics magnetic material_강반자성AFM(antiferromagnetic), 강자성FM(ferromagnetic), paramagnetic, diamagnetic, 자화에너지 자기모멘트(magnetic moment) Zeeman energy (지만 에너지)_spin in a magnetic field토크(torque) 내용상 가정 공식 단위 응용 자화의 운동방정식(Landau-Lifshitz-Gilbert, LLG) ↑파란 박스의 글자를 클릭하시면 가정과 응용으로 넘어 가실 수 있습니다!! 다음 그림과 같이 spin angular moment m을 가지고 있는 전자에 외부자기장 B를 인가하는 경우를 보겠습니다.이런경우 어떻게 될까요? 직관적.. 더보기
MOKE (Magneto-Optical Kerr Effect microscope) 정의상 가정 자기 이력곡선 (Hysteresis loop) _ 히스테리시스 곡선 자기 이방성 에너지(magnetocrystalline anisotropy energy) 내용상 가정 공식 단위 응용 ↑파란 박스의 글자를 클릭하시면 가정과 응용으로 넘어 가실 수 있습니다!! MOKE란 어떤 물질의 자성(스핀 상태)를 보기위해 측정하는 기술입니다. 비슷한 기능을 하는 VSM의 경우 기계적인 움직 임이 있어 전류를 흘리며 측정한다던지 어떤 소자작동상황에서 자화 측정을 할 수 없습니다. 전류를 가하거나 극저온에서는 MOKE를 써야하므로 이번 포스팅에서는 MOKE에 대해 다뤄보겠습니다. 정말 간단하게 말해 빛이 어떤 film을 때리고 반사된 빛을 분석하는 것입니다. film을 때릴때 빛이 자장과 상호작용하여 회전한.. 더보기
자기 이력곡선 (Hysteresis loop) _ 히스테리시스 곡선 정의상 가정 magnetic material_강반자성AFM(antiferromagnetic), 강자성FM(ferromagnetic), paramagnetic, diamagnetic, 자화에너지자기 이방성 에너지(magnetocrystalline anisotropy energy) 내용상 가정 공식 단위 응용 ↑파란 박스의 글자를 클릭하시면 가정과 응용으로 넘어 가실 수 있습니다!! 어떤 물질에 외부자기장을 가하며 생기는 자기장을 측정하면 아래와 같은 Hysteresis loop가 생깁니다.주로 VSM(Vibrating Sample Magnetometer)이나 MOKE (Mangeto-Optical Kerr Effect microscope)를 이용하여 측정하기도 하며, 자성을 띄는 물질에 자성에 관련된 측정.. 더보기
자기 터널 접합 MTJ (Magnetic Tunnel Junction) 정의상 가정 박막(thin film)_surface energy,surface tention MgO magnetic perpendicular anisotropy(수직 이방성) _ demagnetization(반자화) multilayer of thin films_magnetic dead layer, seed layer, buffer layer, capping layer , free layer, pinned layer, fix layer spin-transfer torque (STT) 터널자기저항(tunnelling magnetoresistance, TMR) 내용상 가정 공식 단위 응용 ↑파란 박스의 글자를 클릭하시면 가정과 응용으로 넘어 가실 수 있습니다!! 터널 자기접합은 스핀 의존 터널링(spin de.. 더보기
DMI (Dzyaloshinskii-Moriya interaction) 정의상 가정 magnetic material_강반자성AFM(antiferromagnetic), 강자성FM(ferromagnetic), paramagnetic, diamagnetic, 자화에너지 교환 상호작용(exchange interaction) 스핀궤도결합(spin orbit coupling) 내용상 가정 공식 단위 응용 ↑파란 박스의 글자를 클릭하시면 가정과 응용으로 넘어 가실 수 있습니다!! 앞선 내용들에서는 스핀이 한 방향으로 정렬되는것을 선호한다고 정리하였습니다. 그러나 어떤 구조에서는 스핀이 서로 90도를 이루는 것을 선호하는 형태가 존재하는데 그것을 바로 DMI (Dzyaloshinskii-Moriya interaction)라 합니다. DMI는 딱 3가지 조건만 맞으면 존재하게 됩니다. - .. 더보기
Spin pumping 요약 Spin Transfer torque의 반대 개념이고 실제 소자에서 Damping을 증가시키는것으로 TMR을 감소시키는 큰 원인입니다. 정의상 가정 spin-transfer torque (STT) 스핀 전류(spin current)_spin polarized current(스핀 분극 전류), two current model(이중 전류 모델), Ballistic spin transport, Diffusive spin transport 내용상 가정 공식 단위 응용 ↑파란 박스의 글자를 클릭하시면 가정과 응용으로 넘어 가실 수 있습니다!! Spin pumping이란 뭔가 영어 단어를 해석해도 Spin이 무엇인가를 pumping 즉 끄집어 낸다는 느낌이 듭니다. 결론부터 언급하자면 spin이 charge .. 더보기
Spin swapping 정의상 가정 스핀 홀 효과(spin hall effect, SHE)_Anomalous Hall effect(AHE), ISHE 스핀 필터(spin filter)_spin filtering, spin dephasing 내용상 가정 공식 단위 응용 ↑파란 박스의 글자를 클릭하시면 가정과 응용으로 넘어 가실 수 있습니다!! FerroMagnet물질과 Normal Metal 물질이 Bilayer로 쌓인 구조에서도 Spin current는 Spin Hall effect라는 효과, Spin Galvanic 효과와 Spin swapping이라는 효과로 거동하게 됩니다. Spin Hall effect는 이전 스핀 홀 효과(spin hall effect, SHE)_Anomalous Hall effect(AHE), ISH.. 더보기