본 연구에서는 CoFe/MnIr 이중층 구조의 계면에 존재하는 비상보성 반강자성(AF) 스핀들에 의한 교환 결합 에너지 특성을 강자성 공명(FMR) 측정법을 이용하여 분석하였다. MnIr의 두께가 t_AF= 0, 3 및 10 nm 재료를 열처리한 한 후 이들 재료의 FMR 신호를 측정하였으며, t_AF= 0 nm 재료를 기준으로 하여 t_AF= 3 및 10 nm 재료의 교환 바이어스 자기장(H_ex)과 회전 이방성 자기장(H_ra)을 도출하였다. 300 ^oC에서 열처리한 재료의 경우, H_ex과 H_ra의 합은 MnIr의 임계 두께에 무관하게 동일한 값을 보이는데, 이는 비상보성 AF 스핀들이 모두 한 방향으로 정열 되었음을 의미한다. 이들 결과로부터 비상보성 AF 스핀들 중에서 일부분은 CoFe/MnIr의 계면에 고정되어 H_ex로 발현되어 나타나고, 나머지 부분은 자기장의 방향에 따라서 회전하므로 H_ra로 발현되고 있음을 알 수 있었다. 따라서 교환 결합 에너지는 교환 바이어스 에너지 및 회전 이방성 에너지의 합으로 표현될 수 있음을 보였다.

We measure the ferromagnetic resonance signals in order to analyze the exchange coupling energy due to the uncompensated antiferromagnetic spins in exchange coupled CoFe/MnIr bilayers. The exchange bias fields (H_ex) and rotatable anisotropy fields (H_ra) are obtained from the ferromagnetic resonance fields measured with in-plane angle in thermal annealed samples with t_AF= 0, 3, and 10 nm. The sum of the H_ex and H_ra do not depend on the MnIr thickness, which means that all the uncompensated AF spins are aligned to one direction in 300 ^oC annealed samples. Therefore, the uncompensated AF spins are divided into two different parts. One parts are fixed at the interface between CoFe/MnIr bilayers and induces the H_ex, other parts are rotatable with magnetic field and induces the H_ra. Finally, the exchange coupling energy can be expressed by the sum of the exchange bias energy and rotatable
anisotropy energy.