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쟐로신스키-모리야 상호 작용 측정을 위한 광자기 커르 효과 현미경 측정법 개발

한국자기학회지, Volume 27, Number 5, 31 Oct 2017, Pages 163-167
김대연 (서울대학교 물리천문학부), 김덕호 (서울대학교 물리천문학부), 박민호 (서울대학교 물리천문학부), 최석봉 * (서울대학교 물리천문학부)
Abstract
쟐로신스키-모리야 상호 작용에 의한 비대칭 자구벽 속도 측정을 위한 광자기 커르 효과 현미경 측정법을 개발하였다. 이 측정법에서는 수평 및 수직 전자석에서 발생하는 오류를 분석하고 제거하였다. 이 측정법을 적용하여 자성층의 두께가 다른 두 가지 Pt/Co/Pt 자성 박막의 쟐로신스키-모리야 상호 작용을 측정하였다. 얇은 자성층 두께의 박막에서는 자구벽 속도가 기존 자구벽 에너지 변화 모델로 잘 설명되었으며, 이를 통하여 쟐로신스키-모리야 상호 작용에 의한 유효 자기장을 측정할 수 있었다. 반면, 두꺼운 두께의 박막에서는, 자구벽 에너지 이외의 다른 물리량 변화에 의한 추가적인 비대칭성을 관찰하였다.

We report here an experimental scheme based on a magneto-optical Kerr effect microscope to measure asymmetric domain-wall (DW) speed induced by Dzyaloshinskii-Moriya (DM) interaction. In this scheme, the possible artifacts caused by the in- and out-ofplane electromagnets are analyzed and carefully removed. The present scheme is then applied to measure the asymmetric DW speed of two different Pt/Co/Pt magnetic films with different magnetic layer thicknesses. In thinner magnetic film, the DW speed is well characterized by the DW energy variation model, enabling us to determine the magnitude of the effective in-plane magnetic field
induced by the DM interaction. On the other hand, in the thicker film, the DW speed shows additional asymmetry, which is possibly caused by the variation of physical parameters other than the DW energy.
 
Keywords: 광자기 커르 효과; 자구벽; 드쟐로신스키-모리야 상호 작용; magneto-optical Kerr effect; magnetic domain-wall; Dzyaloshinskii-Moriya interaction
DOI: https://doi.org/10.4283/JKMS.2017.27.5.163