자성체의 종류와 설명

목차

1. spin of electrons

2 .자성체
(1) 자성체의 종류와 특징
가. 강자성체 (ferromagnatic material)
나. 약자성체
1) 반강자성체 (antiferromagnetic material)
2) 상자성체 (paramagnetic material)
다. 반자성체
라. 폐리자성체(ferrimagnatic material)

3. GMR

4. TMR

본문내용

저항변화율은, 이론상으로는 50%에 이른다. 일반적인 GMR막은 7% 정도, MR은 2% 정도이기 때문에, 감도는 GMR막의 약 7배, MR막의 25배나 되어, 고감도의 재생소자를 얻게 된다.
일반적으로 재생소자의 감도가 2배로 되면, 동일 매체의 자기 디스크를 사용하더라도 트럭 밀도를 2배로 할 수 있어, 면기록 밀도는 2배까지 가능해진다. 즉 TMR 헤드를 사용한다면, 이론상으로는 GMR헤드에 비해 7배의 기록밀도 달성이 가능하다는 결론이다.
TMR헤드의 또다른 장점으로 높은 재생 감도와 함께 헤드 접촉시 발생하는 Thermal Asperity(마찰열에 따른 일종의 노이즈) 발생이 적다는 것이다. 앞서 말한것처럼, 헤드의 부상 고도는 낮아지고 있으며 10nm이하가 되면 헤드가 미디어에 접촉가능성은 매우 높아진다 반면에, GMR헤드는 열에 약하기 때문에 Thermal Asperity 가 발생된다. TMR헤드는 원리상 이러한 노이즈가 발생할 확률이 적기 때문에 부상 고도를 더욱 낮출 수 있는 장점이 있다.
하지만 TMR의 신뢰도 문제는 현재 MRAM의 상용화에 가장 큰 문제이다
TMR을 이루고 있는 마그네틱 필름은 자성이 없더라도 자체에 저항을 가지고 있다. 이 저항은 필름의 두께에 따라 큰 차이를 보이는데, 예를 들어 필름의 두께가 0.6nm에서 0.7nm로 15% 증가하면 저항은 1KΩ에서 2KΩ으로 100%가 증가한다. 결국 필름의 두께가 약간이라도 변화한다면 메모리 컨트롤러는 저항의 차이를 인식하는데 오류를 발생할 수밖에 없다. 또, 신뢰도 높은 TMR이 완성된다고 해도 완전한 MRAM을 제조할 수 있는 것은 아니다. MRAM의 집적도를 높이기 위해선 앞에서 말했듯이 Single TMR이 완성되어야 한다. 하지만 이것 역시 쉬운 일은 아니다.
TMR만으로 셀이 구성되는 경우 특정 셀로 들어가는 전류를 제어하는데 어려움이 따른다. TMR 각각은 회로에서 하나의 저항으로 동작한다. 이 저항을 읽어들이기 위해 전류를 흘려보내면 이 전류가 지나가는 경로의 다른 셀에 영향을 미쳐 자성을 바꾸어 놓을 수 있다. 이 문제를 해결하기 위해 트랜지스터를 이용 특정 셀에 전류가 흐를 때 다른 TMR로 흐르는 전류를 차단시킴으로서 해결했다. 그러나 TMR 하나에 트랜지스터 하나가 붙어있게 되면 집적도는 낮아지게 되고, 앞에서 언급했던 다층 TMR 구조 역시 불가능하게 된다.

키워드

자성체,   강자성체,   반자성체,   약자성체,   GMR,   TMR