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Cavity-FMR 장치를 이용한 강자성 재료의 물성 분석

한국자기학회지, Volume 31, Number 2, 30 Apr 2021, Pages 53-61
윤석수 (안동대학교 물리학과), 김동영 * (안동대학교 물리학과)
Abstract
본 논문에서는 강자성 공명(FMR) 신호를 측정하는 장치의 하나인 C avity-FMR 장치의 소개 및 강자성 박막에서 측정한 공명
신호의 현상학적 분석 방법을 소개하였다. 강자성 박막의 수직면(out-of-plane) 각도에서 측정한 강자성 공명 자기장 Hres을 이용
하여 재료의 유효 자화량 및 g-factor를 구하였으며, 수평면(in-plane) 각도에서 측정한 강자성 공명 자기장 Hres을 이용하여 재료
의 이방성 자기장을 도출하였다. 또한, 강자성 공명 선폭 HPP는 재료의 균질성, 비균질성 및 스핀파의 산란 등을 반영하고 있
으며, 이들 특성을 분석하는 방법을 제시하였다.

We introduce the Cavity-FMR devices measuring the ferromagnetic resonance (FMR) signals, and phenomenological description of
FMR signals measured in ferromagnetic thin films. The effective magnetization and g-factor can be obtained from the FMR field
(Hres) measured at out-of-plane angle of ferromagnetic thin films and the anisotropy fields can be obtained from the Hres measurement
at in-plane angle. We also present the analysis method of FMR linewidth (HPP) due to the Gilbert damping factor, inhomogeneous
magnetic properties and spin wave scattering, respectively.
Keywords: 강자성 공명; 선폭; 세차운동; 감쇠; 마이크로파 ferromagnetic resonance; linewidth; precession; damping; microwave
DOI: https://doi.org/10.4283/JKMS.2021.31.2.053