두께변화에 대한 Ni81Fe19 박막의 자화 동역학 특성연구

Abstract

본 연구에서는 브릴루앙 광 산란실험(Brillouin light scattering; BLS)과 벡터네트워크 분석기를 이용한 강자성공명실험(vector network analyzer-ferromagnetic resonance; VNA-FMR)을 이용하여 Ni81Fe19 자성박막의 두께변화에 대한 자화 동역학의 특성에관한 연구를 수행하였다. 두께 15, 30, 50, 70 nm의 Ni81Fe19 박막을 DC 마그네트론 스퍼터를 이용하여 증착하였다. 외부 자기장의 변화에 따른 스핀파의 주파수를 측정하여 Ni81Fe19 박막의 포화자화, 교환 뻣뻣함 상수, Gilbert 감쇠 계수등의 자성상수를 결정하였다. 자성박막의 두께가 두꺼워짐에 따라 포화 자화 값은 상승하다가 감소하였고, 교환 뻣뻣함 상수의 값은 약 8.9 pJ/m로일정하고, Gilbert 감쇠 계수는 0.0113 ± 0.0001에서 0.0086 ± 0.0002로 점점 줄어드는 경향을 보였다.

The thickness dependent magnetic properties of Ni81Fe19 thin film are investigated using Brillouin light scattering and Vector network analyzer-ferromagnetic resonance. Ni81Fe19 thin films are fabricated by DC magnetron sputtering system as 15, 30, 50, 70 nm. The determined magnetic parameters are saturation magnetization (Ms), exchange stiffness constant (Aex), and Gilbert damping constant (). Ms values are slightly increased as increasing Ni81Fe19 thickness and decreased as increasing Ni81Fe19 thickness. Aex values are almost identical value as 8.9 pJ/m, and  is decreased from 0.0113 ± 0.0001 to 0.0086 ± 0.0002 as increasing Ni81Fe19 thickness.