NiFe/Cu/NiFe 박막과 YBa₂Cu₃O7−x 박막 사이 NiO 층의 두께에 따른 전류전달효과에 의한 음의 자기저항비 특성 연구

Abstract

코닝유리와 사파이어/YBa₂Cu₃OSUB7−x/SUB(YBCO) 박막 위에 거대자기저항-스핀밸브(giant magnetoresistance-spin valve, GMR-SV) 다층박막을 마그네트론 스퍼터링법으로 제작한 후 시료를 상온과 액체질소 상의 온도 77 K에서 측정한 자기저항(magnetoresistace, MR) 곡선으로부터 그 특성을 비교 분석하였다. 하이브리드형 고온초전도체 박막과 GMR-SV 다층박막은 NiO의 두께가 10 nm 일 때 77 K에서 측정한 MR 곡선으로부터 얻은 음의 MR 비, 교환결합세기(HSUBex/SUB), 보자력(HSUBc/SUB)는 각각 −7.7%, 120 Oe, 125 Oe 이었다. 그러나 NiO의 두께가 60 nm 일 때, MR 비는 +7.3 %이었다. glass/NiO/NiFe/Cu/NiFe/Ta 다층박막은 선형적인 전류-전압(I-V) 곡선을 보여주고 있으며 틈층의 반강자성체인 NiO 두께가 10 nm, 60 nm인 Al₂O₃/YBCO/NiO/NiFe/Cu/NiFe/Ta 다층박막은 77 K에서 전류값이 1.67 mA 일 때 저항값은 각각 1.15 Ω와 59.4 Ω에서, 전류값이 15.7 mA 일 때 저항값은 각각 1.02 Ω와 50.2 Ω으로 감소하는 비선형 특성을 보였다. 4단자 측정법으로 얻은 반전된 MR 곡선과 비선형 I-V 곡선은 YBCO 박막의 저항 값이 0 일 때 전류전달효과가 이루어지는 현상으로 설명하였다.