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체성분 분석을 위한 초음파 영상 시스템 및 초음파 영상 시스템의 동작 방법

Title: 체성분 분석을 위한 초음파 영상 시스템 및 초음파 영상 시스템의 동작 방법 Author(s): 유천열; 이문환; 황재윤 Abstract: 대상체에 대한 복수의 위치에서 대상체로 초음파 신호를 송신하고 그로부터 반사된 신호를 수신 가능한 스캔 장치를 이용하여, 대상체의 3차원 초음파 영상을 용이하게 생성하는 체성분 분석을 위한 초음파 영상 시스템 및 초음파 영상 시스템의 동작 방법이 개시된다. 초음파 영상 시스템은 대상체를 삽입 가능한 스캔 장치와, 상기 스캔 장치의 일부에 연결된 초음파 탐촉자와, 상기 초음파 탐촉자로 하여금 상기 스캔 장치에 대하여 복수의 위치에서 상기 대상체로 송신 초음파 신호를 발생시키고, 상기 대상체로부터 반사된 반사 초음파 신호를 수신하도록 제어하는 제어부와, 상기 스캔 장치에 대한 복수의 위치에서 각각 수신된 상기 반사 초음파 신호에 기초하여 복수의 2D 초음파 영상을 생성하고, 상기 복수의 2D 초음파 영상에 기초하여 3D 초음파 영상을 생성하는 영상 처리부를 포함할 수 있다.

Deterministic spin-orbit torque switching of epitaxial ferrimagnetic insulator with perpendicular magnetic anisotropy fabricated by on-axis magnetron sputtering

2025-09-30T15:00:00Z

Title: Deterministic spin-orbit torque switching of epitaxial ferrimagnetic insulator with perpendicular magnetic anisotropy fabricated by on-axis magnetron sputtering Author(s): Ngaloy, Roselle T.; Yamashita, Naoto; Zhao, Bing; Kim, Soojung; Yamashita, Kohei; Cools, Ivo P.C.; Agusutrisno, Marlis Nurut; Lee, Soobeom; Kurokawa, Yuichiro; You, Chun-Yeol; Yuasa, Hiromi; Dash, Saroj Prasad Abstract: Current-induced switching of magnetization states in ferromagnet/spin-orbit material heterostructures has attracted significant attention, driven by the increasing need for low power consumption and a more efficient mechanism for magnetization switching. However, current shunting for the used metallic ferromagnets remains challenging in achieving low switching current densities. Thulium iron garnet, Tm3Fe5O12 (TmIG), is promising for such devices as it exhibits strong perpendicular magnetic anisotropy (PMA) and fast magnetization dynamics. However, there still remains a technological challenge in the growth of TmIG films using industry-compatible magnetron sputtering in a simple on-axis geometry for spintronic device applications. Here, we demonstrated the spin-orbit torque (SOT) magnetization switching of TmIG thin film grown by on-axis radio-frequency magnetron sputtering. Robust and deterministic SOT magnetization switching is achieved using TmIG/Pt heterostructures at a current density as low as 0.7×1011A/m2. Anomalous Hall and second harmonic Hall measurements were performed to quantify effective spin-orbit fields. The effective field inducing damping-like torque is estimated to be 21±1 Oe per 107A/cm2, higher than previous reports. These findings show a growth method for ferrimagnetic insulators with strong PMA in industry-compatible on-axis sputtering methods and its utilization for achieving energy-efficient SOT non-volatile memory applications. © 2025 Elsevier B.V., All rights reserved.

브릴루앙 광 산란 실험을 이용한 버퍼층의 변화에 따른 30 nm 두께의 Ni80Fe20 박막의 자성특성연구

2025-11-30T15:00:00Z

Title: 브릴루앙 광 산란 실험을 이용한 버퍼층의 변화에 따른 30 nm 두께의 Ni80Fe20 박막의 자성특성연구 Author(s): 김정원; 김수정; 민성현; 유천열; 조재훈 Abstract: 본 연구에서는 다양한 버퍼층 구조가 Ni20Fe20(30 nm) 박막의 자성특성에 미치는 영향을 분석하였다. Si/SiO2 기판 위에 DC 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 Ta (5 nm), Ta (5 nm)/Ru (5 nm)/Ta (5 nm), Ta (5 nm)/Ru (10 nm)/Ta (5 nm), Ta (5 nm)/Ru (10 nm)/Ta (10 nm)의 버퍼층을 각각 형성하고, 그 위에 30 nm 두께의 Ni20Fe20 박막을 증착하였다. 버퍼층의 형태학적 특성은 원자힘현미경(AFM)으로, 결정 구조는 X선 회절(XRD)로 분석하였다. 그 결과, 모든 버퍼층의 표면 거칠기 편차는 0.03 nm 이하로 Ni의 원자 단층 두께(0.2 nm)보다 작아, Ni20Fe20 박막의 미세구조에는 미미한 영향을 미치는 것으로 판단되었다. 자화 동역학 특성은 브릴루앙 광산란(Brillouin light scattering; BLS)을 이용하여 측정하였으며, Damon-Eshbach 모드와 첫번째 덩어리 모드로부터 포화자화(Mₛ)와 교환 뻣뻣함 상수(Aₑₓ)를 산출하였다. 분석 결과, Mₛ 값은 버퍼층에 따라 큰 차이를 보이지 않았으며, Aₑₓ 값은 버퍼층 구조에 따라 최대 약 3%의 차이가 나지만, 결정된 값들의 표준편차는 0.2 pJ/m 정도로 최소 제곱법으로 결정된 값들의 오차와 큰 차이가 없다. Aex 값 또한 버퍼층의 적층 형태에 따라 큰 차이를 보이지 못하였다. 이는 버퍼층의 결정학적 특성이 Ni80Fe20 박막의 덩어리 스핀파 모드 특성에는 영향을 끼치지 않는 것으로 생각된다.

누설 자기장을 이용하는 스핀궤도토크 기반의 스위칭 소자 및 그 제조방법

Title: 누설 자기장을 이용하는 스핀궤도토크 기반의 스위칭 소자 및 그 제조방법 Author(s): 유천열; 안수혁 Abstract: 본 발명은 스핀궤도토크 기반의 스위칭 소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 일실시예에 따른 스핀궤도토크 기반의 스위칭 소자는 제1 방향으로 연장되어 형성된 중금속 입력단자 및 중금속 입력단자 상에 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 연장되어 형성되고 강자성층을 구비하는 정보단자를 포함하고, 여기서 정보단자는 중금속 입력단자와 인접하는 제1 영역 및 중금속 입력단자와 인접하지 않는 제2 영역을 포함하고, 제1 영역과 제2 영역으로 인한 비균일적인 스핀궤도토크 효과(spin hall effect, SHE)에 기초하여 강자성층의 자화 반전이 제어될 수 있다.