The study on spin dynamics through ferromagnetic resonance
- 주제(키워드) 강자성 공명 , FMR , PMA
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 정명화
- 발행년도 2011
- 학위수여년월 2011. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 물리학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000046960
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교의 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
고주파 영역에서 물질의 물리적 특성을 파악할 수 있는 벡터 네트워크 분석 강장성 공명 실험을 통하여 Ta/CoFeB/NiFeSiB로 이루어진 다층박막의 물성을 측정하였다. CoFeB와 NiFeSiB의 두께를 변화시켜가며 포화 자기화와 감쇠상수의 변화를 관찰하였다. 벡터네트워크 분석 강자성 공명실험과 VSM(Vibrating Sample Measurement)실험을 통해 구한 포화 자기화의 값을 서로 비교해 보았다. 감쇠상수의 측정에서는 CoFeB의 단일박막일 때 가장 큰 값을 보여주었으며 NiFeSiB층의 다층박막이 되었을 때 감쇠상수 값이 크게 억제되어 작은 값을 가지게 되었다. 두 번째로, 강자성 공명 실험을 통하여 측정하기 힘들다고 알려진 수직자화물질에 대한 전산모사 실험으로 그 원인을 분석해보고자 하였다. 실험결과로, 공명 주파수영역이 실제로 측정 가능한 영역임을 확인하였다. 이로써, 측정이 어려운 이유는 측정 불가능한 고주파 영역이 아니었음을 확인하였으며 신호가 작아 잡음에 섞였을 가능성을 새롭게 제시하게 되었다.
more초록/요약
In this study, we have observed the magnetic properties of bilayer CoFeB/NiFeSiB thin films. The thin films were synthesized with different ratios of CoFeB and NiFeSiB. Vector Network Analyzer(VNA) measurement was used to measure the ferromagnetic resonance of the thin films. By analyzing the resonance data we could calculate the saturation magnetization(MS) and damping constant( ). The MS data obtained through the FMR was compared with the values measured by the Vibrating Sample Magnetometer(VSM). The damping constant of different ratios of CoFeB/NiFeSiB was calculated and compared. The damping constant has the highest value when the thin film only has CoFeB. The damping constant decreases when CoFeB and NiFeSiB coexist in the thin film. We have also studied PMA(Perpendicular Magnetic Anisotropy) materials using simulation program, The Object oriented MicroMagnetic Framework(OOMMF). There are no reports of the FMR experiment on PMA materials. Though the simulation concluded that the resonance frequency of PMA is in a measurable range. Although the resonance frequency should be measurable, the signal was too small in PMA materials to measure.
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