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1
자벽을 포함하는 나노와이어;
상기 나노와이어에 인접하게 배치되어 상기 자벽을 움직일 수 없도록 공간적으로 고정시키는 자벽고정체;
상기 나노와이어의 상기 자벽을 회전시키는 외부 자기장을 인가하는 자기장 인가체; 및
상기 나노와이어의 상기 자벽을 회전시키는 스핀전달토크 전류를 인가하는 전류인가회로를 포함하되,
상기 외부 자기장 및 상기 스핀전달토크 전류에 의하여 상기 자벽을 회전시키고, 상기 자기장 인가체는 전류인가회로의 상기 스핀전달토크 전류를 감소시키고,
상기 자벽의 회전에 의하여 누설 자기장을 생성하는 것을 특징으로 하는 자기 소자
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| 2 |
2
제 1항에 있어서,
상기 자기장 인가체는 도선, 전자석 및 영구 자석 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 소자
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| 3 |
3
제 1항에 있어서,
상기 자기장 인가체는 자성 코어와 상기 자성 코어를 감는 코일을 포함하되,
상기 자성 코어와 상기 나노와이어는 자기회로를 구성하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 자기 소자
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4
제 1항에 있어서,
상기 자벽 고정체는 제1 자벽 고정체 및 제2 자벽 고정체를 포함하되,
상기 제1 자벽 고정체는 좌측 자구에 인접하게 배치되고, 상기 제2 자벽 고정체는 우측 자구에 인접하게 배치되고,
상기 제1 자벽 고정체는 제1 강자성층 및 제1 비자성층을 포함하고, 상기 제1 강자성층과 상기 나노와이어 사이에 제1 비자성층이 개재하고,
상기 제2 자벽 고정체는 제2 강자성층 및 제2 비자성층을 포함하고, 상기 제2 강자성층과 상기 나노와이어 사이에 제2 비자성층이 개재하고,
상기 제1 자벽 고정체 및 상기 제2 자벽 고정체는 층간 상호 교환 결합 작용을 이용하여 상기 나노와이어의 상기 자벽의 양측에 배치된 상기 좌측 자구와 상기 우측 자구의 보자력을 서로 다르게 하여, 서로 다른 자화방향을 가진 자구들을 형성하여 상기 자벽을 고정하는 것을 특징으로 하는 자기 소자
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5
제 4항에 있어서,
상기 제1 자벽 고정체와 상기 나노와이어 사이의 층간 상호 교환 결합 작용의 크기는 상기 제2 자벽 고정체와 상기 나노와이어 사이의 층간 상호 교환 결합 작용의 크기와 서로 다른 것을 특징으로 하는 자기 소자
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| 6 |
6
제 4항에 있어서,
상기 제1 자벽 고정체는 상기 제1 강자성층 상에 배치된 제1 반강자성층을 더 포함하고,
상기 제2 자벽 고정체는 상기 제2 강자성층 상에 배치된 제2 반강자성층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 소자
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7
제 4항에 있어서,
상기 제1 비자성층 및 제2 비자성층의 두께는 0
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8
제 4항에 있어서,
상기 제1 비자성층 및 제2 비자성층은 Cr,Cu,Ru,Au 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 소자
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9
제 4항에 있어서,
상기 제1 비자성층과 제2 비자성층은 서로 연장되어 접촉하는 것을 특징으로 하는 자기 소자
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10
제 4항에 있어서,
상기 제1 강자성층 및 상기 제2 강자성층은 서로 분리되고 다른 물질인 것을 특징으로 하는 자기 소자
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11
제 4항에 있어서,
상기 제1 자벽 고정체와 상기 제2 자벽 고정체는 서로 1 nm 내지 50 nm의 간격을 유지하는 것을 특징으로 하는 자기 소자
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12
제 4항에 있어서,
상기 제1 강자성층의 자화 방향은 상기 좌측 자구의 자화 방향과 반평행하고,
상기 제2 강자성층의 자화 방향은 상기 우측 자구의 자화 방향과 반평행한 것을 특징으로 하는 자기 소자
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13
제 1항에 있어서,
상기 자벽 고정체는 상기 나노 와이어의 자벽의 좌측 자구 또는 우측 자구 에 인접하여 배치되고,
상기 자벽 고정체는 비자성층 및 강자성층을 포함하고, 상기 비자성층은 상기 강자성층과 상기 나노와이어 사이에 개재되고,
상기 자벽 고정체는 층간 상호 교환 결합 작용을 이용하여 상기 나노와이어의 상기 자벽의 양측에 배치된 좌측 자구와 우측 자구의 보자력을 서로 다르게 하여, 서로 다른 자화방향을 가진 자구들을 형성하여 상기 자벽을 고정하는 것을 특징으로 하는 자기 소자
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14
제 13항에 있어서,
상기 자기장 인가체는 상기 나노 와이어의 연장 방향으로 평행 또는 반평행한 성분을 가지는 상기 외부 자기장을 인가하는 것을 특징으로 하는 자기 소자
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15
제 1항에 있어서,
상기 자벽 고정체는 제1 자벽 고정체 및 제2 자벽 고정체를 포함하되,
상기 제1 자벽 고정체는 좌측 자구에 인접하게 배치되고, 상기 제2 자벽 고정체는 우측 자구에 인접하게 배치되고,
상기 제1 자벽 고정체는 제1 강자성층을 포함하고,
상기 제2 자벽 고정체는 제2 강자성층을 포함하고,
상기 제1 자벽 고정체 및 상기 제2 자벽 고정체는 교환상호작용을 이용하여 상기 나노와이어의 상기 자벽의 양측에 배치된 상기 좌측 자구와 상기 우측 자구의 보자력을 서로 다르게 하여, 서로 다른 자화방향을 가진 자구들을 형성하여 상기 자벽을 고정하는 것을 특징으로 하는 자기 소자
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16
제 15 항에 있어서,
상기 제1 강자성층과 상기 제2 강자성층은 서로 다른 물질인 것을 특징으로 하는 자기 소자
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17
제 15 항에 있어서,
상기 제1 강자성층의 자화방향은 상기 좌측 자구의 자화방향과 일치하고, 상기 제2 강자성층의 자화방향은 상기 우측 자구의 자화방향과 일치하는 것을 특징으로 하는 자기 소자
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18
제 1 항에 있어서,
상기 자벽에 인접하게 배치된 누설 자기장 감지 센서를 더 포함하되, 상기 누설 자기장 감지 센서는 상기 자벽의 회전에 의한 상기 누설 자기장을 측정하는 것을 특징으로 하는 자기 소자
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19
제 18 항에 있어서,
상기 누설 자기장 감지 센서는 GMR 소자, TMR소자, AMR소자, 홀 소자, 및 도전성 루프 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 소자
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20
제 19 항에 있어서,
상기 누설 자기장 감지 센서는 상기 자벽을 포함하도록 구성된 것을 특징으로 하는 자기 소자
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21
제 1 항에 있어서,
상기 나노와이어는 상기 자벽을 고정시키는 피닝 영역을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 소자
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22
제 21 항에 있어서,
상기 피닝 영역에 상기 자벽이 배치되고, 상기 피닝 영역은 상기 나노와이어의 국부적인 기하학적 구조의 변형 및/또는 국부적인 물질 조성의 변형에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 자기 소자
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23
제 1항에 있어서,
상기 자벽고정체는 상기 나노 와이어의 주위에 배치되는 반강자성층을 포함하되,
상기 반강자성층은 교환 바이어스 작용을 이용하여 상기 나노와이어의 상기 자벽의 양측에 배치된 좌측 자구와 우측 자구의 보자력을 서로 다르게 하여, 서로 다른 자화방향을 가진 자구들을 형성하는 것을 특징으로 하는 자기 소자
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24
자벽 및 상기 자벽을 움직일 수 없도록 공간적으로 고정하는 피닝 영역을 포함하는 나노와이어;
상기 나노와이어의 상기 자벽에 외부 자기장을 인가하는 자기장 인가체; 및
상기 나노와이어에 스핀전달토크 전류를 인가하는 전류인가회로를 포함하되,
상기 외부 자기장 및 상기 스핀전달토크 전류에 의하여 상기 자벽을 회전시키는 것을 특징으로 하는 자기 소자
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25
제 24 항에 있어서,
상기 피닝 영역에 상기 자벽이 배치되고, 상기 피닝 영역은 상기 나노와이어의 국부적인 기하학적 구조의 변형 및/또는 국부적인 물질 조성의 변형에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 자기 소자
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26
자벽을 포함하는 나노와이어;
상기 나노와이어에 인접하게 배치되어 상기 자벽을 움직일 수 없도록 공간적으로 고정시키는 자벽고정체;
상기 나노와이어의 상기 자벽에 외부 자기장을 인가하는 자기장 인가체; 및
상기 나노와이어에 스핀전달토크 전류를 인가하는 전류인가회로; 및
상기 자벽의 회전에 의하여 발생한 누설 자기장을 측정하는 누설 자기장 감지 센서를 포함하되,
상기 외부 자기장 및 상기 스핀전달토크 전류에 의하여 상기 자벽을 회전시키고, 상기 자기장 인가체는 전류인가회로의 구동 전류를 감소시키는 것을 특징으로 하는 초고주파 발진기
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27
제 26항에 있어서,
상기 자벽의 회전에 의한 상기 누설 자기장의 주파수는 상기 외부 자기장 및 상기 스핀전달토크 전류의 조합에 의하여 변경가능한 것을 특징으로 초고주파 발진기
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자벽을 포함하는 나노 와이어를 제공하는 단계;
상기 자벽을 움직일 수 없도록 공간적으로 고정하는 자벽 고정체를 제공하는 단계;
상기 나노 와이어에 스핀전달토크 전류 및 상기 자벽에 외부 자기장을 인가하는 단계;
상기 스핀 전달토크 전류 및 상기 외부 자기장에 의하여 상기 자벽이 회전하여 상기 자벽의 누설 자기장에 의하여 자성 기록 매체에 정보를 기록하는 단계를 포함하는 정보 기록 방법
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제 28 항에 있어서,
상기 스핀 전달 토크 전류 및/또는 상기 외부 자기장은 펄스 형태로 인가되고, 상기 스핀 전달 토크 전류 및 상기 외부 자기장은 상기 자벽을 회전시키기 위하여 보강 간섭 또는 상쇄 간섭하는 것을 특징으로 하는 정보 기록 방법
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