KR101842133B1 - 임프린팅 방식을 이용한 자화상태 제어 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 서로 다른 자화상태를 갖는 제 1 자성구조체와 제 2 자성구조체가 서로 인접하도록 이동시키는 단계; 및 상기 제 1 자성구조체와 상기 제 2 자성구조체가 인접하면, 상기 제 1 자성구조체의 자화상태 또는 상기 제 2 자성구조체의 자화상태가 변화되는 단계;를 포함하고, 상기 제 1 자성구조체의 자화상태 또는 상기 제 2 자성구조체의 자화상태가 변화되는 단계는, 상기 제 1 자성구조체와 상기 제 2 자성구조체 중 어느 하나의 자화상태에서 발생한 자기장에 의해 다른 어느 하나의 자화상태가 정렬되는 단계인 임프린팅 방식을 이용한 자화상태 제어 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 자화상태 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 임프린팅 방식을 이용하여 간단한 방법으로 자화상태를 제어하는 방법에 관한 것이다.
최근에는 정보산업의 비약적인 발전으로 인하여 기존의 자기 저장매체보다 고용량의 정보를 저장할 수 있는 자기저장매체에 대한 개발의 필요성이 계속 요구되고 있다. 이에 따라, 자기저장매체는 자기저항 전기 전도성 또는 자성을 갖는 미세 패턴의 형성을 통해 자기저항 효과막을 제조함으로써, 소자의 저항을 줄이고, 이를 통해, 자기저항 효과형 헤드의 재생 신호의 출력을 증가시키는 방법이 고려되고 있다.
따라서, 이러한 방식의 자기저장매체는 한정된 공간에 많은 양의 데이터를 저장하기 위하여 그 정보를 저장하는 단위 간격의 사이즈를 줄여나가는 방법을 사용하고 있으나 종래의 단위 간격의 사이즈를 줄이는 방법은 어느 정도의 한계를 가지고 있고, 어느 한계 이상이 되면 정보 저장에 대한 안정성 확보가 어려운 문제점이 있다.
또한, 이러한 자기저장매체의 고용량 정보를 저장할 수 있는 특성을 유지하면서 안정적인 기록 및 정보 유지도 가능하도록 기판 위의 마그네틱층에 인위적인 패터닝을 통하여 기록의 최소 단위인 비트를 소정 피치 간격을 두고 물리적으로 분리한 패턴드 미디어에 대한 연구가 활발히 연구되고 있다. 그러나 이러한 패턴드 미디어는 자성 패턴을 만들고자 하는 형태로 기판상에 마스크 패턴 형성, 식각 및 충진공정 등의 복잡한 공정을 거쳐 제작하고 있고, 이 과정에서 결함이 발생할 수 있는 가능성이 큰 문제점이 있다. 또, 식각공정과 충진공정을 거친 패턴이 형성된 마그네틱층의 표면은 상당히 불규칙하여 평탄화 공정도 함께 요구되어 제작 공정이 더욱 복작해지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 패턴형성, 식각, 충진공정 및 평탄화공정 등의 복잡한 제조과정을 거치지 않고도 안정적으로 고용량의 데이터 처리 특성을 갖도록 임프린팅 방식을 이용하여 마그네틱층의 자화상태 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나, 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 임프린팅 방식을 이용한 자화상태 제어 방법을 제공한다. 상기 임프린팅 방식을 이용한 자화상태 제어 방법은 서로 다른 자화상태를 갖는 제 1 자성구조체와 제 2 자성구조체가 서로 인접하도록 이동시키는 단계; 및 상기 제 1 자성구조체와 상기 제 2 자성구조체가 인접하면, 상기 제 1 자성구조체의 자화상태 또는 상기 제 2 자성구조체의 자화상태가 변화되는 단계;를 포함하고, 상기 제 1 자성구조체의 자화상태 또는 상기 제 2 자성구조체의 자화상태가 변화되는 단계는, 상기 제 1 자성구조체와 상기 제 2 자성구조체 중 어느 하나의 자화상태에서 발생한 자기장에 의해 다른 어느 하나의 자화상태가 정렬되는 단계일 수 있다.
상기 임프린팅 방식을 이용한 자화상태 제어 방법에 있어서, 서로 다른 자화상태를 갖는 제 1 자성구조체와 제 2 자성구조체가 서로 인접하도록 이동시키는 단계는, 상기 제 1 자성구조체와 상기 제 2 자성구조체가 원자크기만큼 가깝게 이격되어 배치되도록 이동시키는 단계 또는 상기 제 1 자성구조체와 상기 제 2 자성구조체가 서로 겹쳐서 배치되도록 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 임프린팅 방식을 이용한 자화상태 제어 방법에 있어서, 상기 제 1 자성구조체가 상기 제 2 자성구조체 보다 상대적으로 강한 보자력을 가질 경우, 상기 제 1 자성구조체에 의해 상기 제 2 자성구조체의 자화상태가 변화될 수 있다.
상기 임프린팅 방식을 이용한 자화상태 제어 방법에 있어서, 상기 제 2 자성구조체가 상기 제 1 자성구조체 보다 상대적으로 강한 보자력을 가질 경우, 상기 제 2 자성구조체에 의해 상기 제 1 자성구조체의 자화상태가 변화될 수 있다.
상기 임프린팅 방식을 이용한 자화상태 제어 방법에 있어서, 상기 제 1 자성구조체 또는 상기 제 2 자성구조체가 패턴된 형태를 가질 경우, 상기 제 1 자성구조체와 상기 제 2 자성구조체가 서로 인접하거나 겹쳐지는 부분에서만 상기 제 1 자성구조체 또는 상기 제 2 자성구조체의 자화상태가 변화될 수 있다.
상기 임프린팅 방식을 이용한 자화상태 제어 방법에 있어서, 상기 제 1 자성구조체와 상기 제 2 자성구조체가 인접하면, 상기 제 1 자성구조체의 자화상태 또는 상기 제 2 자성구조체의 자화상태가 변화되는 단계 이후에, 상기 제 1 자성구조체의 자화상태 또는 상기 제 2 자성구조체의 자화상태의 변화가 완료된 후 상기 제 1 자성구조체와 상기 제 2 자성구조체가 서로 멀어지도록 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 임프린팅 방식을 이용한 자화상태 제어 방법에 있어서, 상기 서로 다른 자화상태를 갖는 제 1 자성구조체와 제 2 자성구조체가 서로 인접하도록 이동시키는 단계 이전에, 제 1 자성구조체와 제 2 자성구조체가 서로 다른 자화방향을 갖도록 상기 제 1 자성구조체와 상기 제 2 자성구조체 각각 자기장을 인가함으로써 상기 제 1 자성구조체의 자화상태와 상기 제 2 자성구조체의 자화상태를 변화시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 임프린팅 방식을 이용한 자화상태 제어 방법에 있어서, 상기 제 1 자성구조체 및 상기 제 2 자성구조체는 박막 형태를 가질 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 비용이 저렴하고, 복잡한 제조공정이 불필요하며, 결함을 방지하고, 자성체의 자화상태를 안정적으로 제어할 수 있는 임프린팅 방식을 이용한 자화상태 제어 방법을 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자성구조체에서 발생하는 자기장 분포를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 임프린팅 방식을 이용한 자화상태 제어 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 임프린팅 방식을 이용한 자화상태 제어 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 임프린팅 방식을 이용한 자화상태 제어 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 임프린팅 방식을 이용한 자화상태 제어 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자성구조체에서 발생하는 자기장 분포를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 자성체는 구성 원자들이 각각 막대자석과 같은 특성을 가지고 있다. 상기 막대자석은 S극에서부터 N극으로의 방향이 있고, 이 방향은 임의의 방향을 향할 수 있는 자유도가 있다. 자성체의 원자 역시 막대자석처럼 자유도가 있는데, 이를 '자화방향' 또는 '스핀방향'이라고 한다. 각각의 자성원자들의 자화방향이 배열되어 있는 상태를 '자화상태' 또는 '스핀상태'라고 한다. 자성체가 존재할 때 인접한 원자들의 자화방향이 서로 나란하게 정렬하려는 성질을 가진 물질을 '강자성'이라고 한다. 이 경우, 강자성이 충분히 커서 인접한 원자들의 자화방향이 나란하게 되어 있는 자성체를 '강자성체'라고 한다. 자화방향들이 나란하게 되어 있는 영역을 '자구(자화구역, magnetic domain)'라고 한다. 또, 평면상에 자성체를 얇게 쌓아 올린 구조를 '자성 박막(이하, 자성구조체(10)라고 함)'이라고 한다.
자성구조체(10)는 자성구조체(10)를 구성하는 자성물질의 자화상태에 따라 주변에 자기장이 존재한다. 예를 들어, S극으로부터 N극으로 자화방향이 정렬된 제 1 자성구조체(10)에 제 2 자성구조체(20)와 제 3 자성구조체(30)를 가깝게 이동시킨다. 제 1 자성구조체(10)는 제 2 자성구조체(20)와 제 3 자성구조체(30)보다 상대적으로 강한 보자력(coercive force)을 띠는 자성박막이라고 가정한다. 이 때, 제 2 자성구조체(20) 및 제 3 자성구조체(30)가 각각 제 1 자성구조체(10)에 원자 크기 정도의 거리로 접근하게 되면, 제 1 자성구조체(10)로부터 발생되는 자기장에 의해 제 2 자성구조체(20)와 제 3 자성구조체(30)의 자성을 가진 원자들이 서로 정렬하려는 자기력(자기장(E))을 받게 된다. 제 2 자성구조체(20)와 제 3 자성구조체(30)의 자화상태는 제 1 자성구조체(10)와 동일한 방향으로 정렬하게 된다. 또, 제 1 자성구조체(10)와 제 2 자성구조체(20)의 거리 또는 제 1 자성구조체(10)와 제 3 자성구조체(30)의 거리가 원자크기보다 훨씬 멀리 떨어져있는 경우에는 각 자성구조체(10, 20, 30)의 자화상태에서 발생한 자기장(E)이 서로에게 영향을 미친다. 여기서, 자기장(E)은 쌍극자기장(dipolar magnetic field)라고 한다.
즉, 강자성을 띠는 제 1 자성구조체(10) 옆에 상대적으로 약한 보자력을 가지는 제 2 자성구조체(20)와 제 3 자성구조체(30)을 놔두면, 강한 보자력을 가지는 제 1 자성구조체(10)에서 발생한 자기력(E)에 의해 약한 보자력을 띠는 제 2 자성구조체(20)와 제 3 자성구조체(30)의 자화방향이 바뀌게 된다. 이 때, 약한 보자력을 띠는 제 2 자성구조체(20)와 제 3 자성구조체(30)는 강한 보자력을 띠는 제 1 자성구조체(10)의 자기력(E)의 방향에 나란하게 정렬하려는 힘을 받아 초기의 자화상태와 다른 자화상태로 재정렬하게 된다. 여기서, 자기력(E)은 교환상호작용(exchange interaction)에 의해 발생한 힘을 의미한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 임프린팅 방식을 이용한 자화상태 제어 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 임프린팅 방식을 이용한 자화상태 제어 방법은 서로 다른 자화상태를 갖는 제 1 자성구조체(10)와 제 2 자성구조체(20)가 서로 인접하도록 화살표(P1) 방향으로 이동시키는 단계 및 제 1 자성구조체(10)와 제 2 자성구조체(20)가 인접하면, 제 1 자성구조체(10)의 자화상태(M) 또는 제 2 자성구조체(20)의 자화상태(M)가 변화되는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 제 1 자성구조체(10)의 자화상태(M) 또는 제 2 자성구조체(20)의 자화상태(M)가 변화되는 단계는, 제 1 자성구조체(10)와 제 2 자성구조체(20) 중 어느 하나의 자화상태(M)에서 발생한 자기장에 의해 다른 어느 하나의 자화상태(M)가 정렬되는 단계를 의미한다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 임프린팅 방식을 이용한 자화상태 제어 방법은 제 1 자성구조체(10) 및 제 2 자성구조체(20)는 예를 들어, 박막 형태를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 박막 형태의 제 1 자성구조체(10)와 제 2 자성구조체(20)가 서로 다른 자화방향을 갖도록 제 1 자성구조체(10)와 제 2 자성구조체(20)에 자기장을 각각 인가함으로써, 제 1 자성구조체(10)와 제 2 자성구조체(20)의 초기 자화상태(M)를 각각 변화시킬 수 있다. 여기서, 제 1 자성구조체(10)가 제 2 자성구조체(20) 보다 상대적으로 강한 보자력을 가진다고 가정할 수 있다.
서로 다른 자화상태(M)를 갖는 제 1 자성구조체(10)와 제 2 자성구조체(20)가 원자크기만큼 가깝게 이격되어 배치될 수 있다. 이 때, 제 1 자성구조체(10)에 의해 제 2 자성구조체(20)의 자화상태가 도 2의 (b)와 같이, 제 1 자성구조체(10)의 자화방향과 동일한 형태로 변화될 수 있다. 제 2 자성구조체(20)의 자화상태(M)의 변화가 완료된 후 제 1 자성구조체(10)와 제 2 자성구조체(20)가 서로 멀어지도록 이동시킴으로써 제 2 자성구조체(20)의 자화상태(M)를 유지할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 의한 임프린팅 방식을 이용한 자화상태 제어 방법은 제 1 자성구조체(10) 및 제 2 자성구조체(20)는 예를 들어, 박막 형태를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 박막 형태의 제 1 자성구조체(10)와 제 2 자성구조체(20)가 서로 다른 자화방향을 갖도록 제 1 자성구조체(10)와 제 2 자성구조체(20)에 자기장을 각각 인가함으로써, 제 1 자성구조체(10)와 제 2 자성구조체(20)의 초기 자화상태(M)를 각각 변화시킬 수 있다. 여기서, 제 1 자성구조체(10)가 제 2 자성구조체(20) 보다 상대적으로 강한 보자력을 가진다고 가정할 수 있다.
서로 다른 자화상태(M)를 갖는 제 1 자성구조체(10)와 제 2 자성구조체(20)가 서로 겹쳐서 배치될 수 있다. 이 경우, 제 1 자성구조체(10)에 의해 제 2 자성구조체(20)의 자화상태(M)도 도 2의 (b)와 같이, 제 1 자성구조체(10)의 자화방향과 동일한 형태로 복사될 수 있다. 이후에, 제 1 자성구조체(10)와 제 2 자성구조체(20)가 화살표(P2) 방향으로 서로 멀어지도록 이동시킴으로써 제 2 자성구조체(20)의 자화상태를 유지할 수 있다.
반면에, 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 임프린팅 방식을 이용한 자화상태 제어 방법은 제 1 자성구조체(10) 및 제 2 자성구조체(20)는 예를 들어, 박막 형태를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 박막 형태의 제 1 자성구조체(10)와 제 2 자성구조체(20)가 서로 다른 자화방향을 갖도록 제 1 자성구조체(10)와 제 2 자성구조체(20)에 자기장을 각각 인가함으로써, 제 1 자성구조체(10)와 제 2 자성구조체(20)의 초기 자화상태(M)를 각각 변화시킬 수 있다. 여기서, 제 2 자성구조체(20)가 제 1 자성구조체(10) 보다 상대적으로 강한 보자력을 가진다고 가정할 수 있다.
서로 다른 자화상태를 갖는 제 1 자성구조체(10)와 제 2 자성구조체(20)가 원자크기만큼 가깝게 이격되어 배치될 수 있다. 이 때, 제 2 자성구조체(20)에 의해 제 1 자성구조체(10)의 자화상태는 도시되지 않았지만, 제 2 자성구조체(20)의 자화방향과 동일한 형태로 변화될 수 있다. 한편, 서로 다른 자화상태를 갖는 제 1 자성구조체(10)와 제 2 자성구조체(20)가 서로 겹쳐서 배치될 경우도, 제 2 자성구조체(20)에 의해 제 1 자성구조체(10)의 자화상태는 제 2 자성구조체(20)의 자화방향과 동일한 형태로 변화될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 임프린팅 방식을 이용한 자화상태 제어 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 임프린팅 방식을 이용한 자화상태 제어 방법은 제 1 자성구조체(10) 또는 제 2 자성구조체(20)가 패턴된 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 제 1 자성구조체(10)가 패턴된 형태의 자성박막일 경우, 기판(40) 상에 패턴된 제 1 자성구조체(10)가 고정될 수 있다. 여기서, 기판(40)은 제 1 자성구조체(10)의 자화상태의 변화를 초래하지 않는 재질이라면 어떤 것을 사용해도 무방하다. 제 1 자성구조체(10)와 제 2 자성구조체(20)가 서로 다른 자화방향을 갖도록 제 1 자성구조체(10)와 제 2 자성구조체(20)에 자기장(E)을 화살표 방향으로 각각 인가함으로써, 제 1 자성구조체(10)와 제 2 자성구조체(20)의 초기 자화상태(M)를 각각 변화시킬 수 있다.
서로 다른 자화상태(M)를 갖는 제 1 자성구조체(10)와 제 2 자성구조체(20)가 화살표(P1) 방향으로 원자크기만큼 가깝게 이격되어 배치되거나, 또는 겹쳐서 배치되도록 이동시킬 수 있다. 여기서, 패턴된 형태의 제 1 자성구조체(10)가 패턴되지 않은 제 2 자성구조체(20) 보다 상대적으로 강한 보자력을 가져야 한다. 만약, 강한 보자력을 갖고, 패턴되지 않은 제 1 자성구조체(10)와 제 1 자성구조체(10)보다 상대적으로 약한 보자력을 갖고, 패턴된 형태의 제 2 자성구조체(20)가 서로 인접할 경우, 상대적으로 강한 보자력을 갖는 제 1 자성구조체(10)의 자화상태는 변화가 없기 때문에, 제 1 자성구조체(10)에 자성패턴을 형성할 수가 없다. 따라서, 제 2 자성구조체(20)가 패턴된 형태를 가진다면, 제 2 자성구조체(20)가 제 1 자성구조체(10) 보다 상대적으로 강한 보자력을 가져야 한다.
즉, 제 1 자성구조체(10)에 의해 제 2 자성구조체(20)의 자화상태가 도 3의 (c)와 같이, 제 1 자성구조체(10)와 제 2 자성구조체(20)가 서로 인접하는 부분 또는 겹치는 부분에서만 제 2 자성구조체(20)의 자화상태(M)가 제 1 자성구조체(10)의 자화방향과 동일한 형태로 변화될 수 있다. 제 2 자성구조체(20)의 자화상태(M) 변화가 완료된 후 제 1 자성구조체(10)와 제 2 자성구조체(20)가 화살표(P2) 방향으로 서로 멀어지도록 이동시킴으로써 제 2 자성구조체(20)는 자성 패턴이 형성되어 고용량의 데이터 처리 장치로 적용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 의한 임프린팅 방식을 이용한 자화상태 제어 방법은 서로 다른 자화상태를 갖는 제 1 자성구조체(10)와 제 2 자성구조체(20)를 서로 인접시켜, 제 1 자성구조체(10)와 제 2 자성구조체(20) 중 어느 한 쪽의 자화상태를 다른 한 쪽의 자화상태와 동일하게 변화시켜서 복잡한 제조공정을 사용하지 않고도 임프린팅 방식으로 자성박막의 마그네틱 패턴을 자유롭게 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 편의상 2개의 자성구조체만으로 자화상태를 제어하였으나, 마그네틱 패턴의 형상이나 자성구조체의 길이, 형상 등에 따라 자성구조체의 개수를 조정하거나 자성구조체의 초기 자화상태를 정렬시키는 자기장의 세기나 인가 방향 등을 제어함으로써 다양한 마그네틱 형상을 만들어 낼 수 있다.
따라서, 특정 위치에 마그네틱 패턴을 용이하게 형성할 수 있기 때문에 자화상태를 조절함으로써 on 상태와 off 상태를 조절할 수 있고, 이러한 기술을 응용하여 개발되는 메모리소자를 포함한 모든 자성 소자에 적용이 가능하다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10 : 제 1 자성구조체
20 : 제 2 자성구조체
30 : 제 3 자성구조체
40 : 기판
20 : 제 2 자성구조체
30 : 제 3 자성구조체
40 : 기판
Claims (8)
- 서로 다른 자화상태를 갖는 제 1 자성구조체와 제 2 자성구조체가 서로 인접하도록 이동시키는 단계; 및
상기 제 1 자성구조체와 상기 제 2 자성구조체가 인접하면, 상기 제 1 자성구조체의 자화상태 또는 상기 제 2 자성구조체의 자화상태가 변화되는 단계;
를 포함하고,
상기 서로 다른 자화상태를 갖는 제 1 자성구조체와 제 2 자성구조체가 서로 인접하도록 이동시키는 단계는, 상기 제 1 자성구조체와 상기 제 2 자성구조체가 원자크기만큼 가깝게 이격되어 배치되도록 이동시키는 단계 또는 상기 제 1 자성구조체와 상기 제 2 자성구조체가 서로 겹쳐서 배치되도록 이동시키는 단계를 포함하며,
상기 제 1 자성구조체의 자화상태 또는 상기 제 2 자성구조체의 자화상태가 변화되는 단계는, 상기 제 1 자성구조체와 상기 제 2 자성구조체 중 어느 하나의 자화상태에서 발생한 자기장에 의해 다른 어느 하나의 자화상태가 정렬되는 단계이고,
상기 자화상태가 정렬되는 단계는, 상기 제 1 자성구조체 및 상기 제 2 자성구조체가 서로 인접하거나 겹쳐지는 영역에서의 자화상태가 동일한 형태로 정렬되는 단계를 포함하는,
임프린팅 방식을 이용한 자화상태 제어 방법. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 자성구조체가 상기 제 2 자성구조체 보다 상대적으로 강한 보자력을 가질 경우, 상기 제 1 자성구조체에 의해 상기 제 2 자성구조체의 자화상태가 변화되는,
임프린팅 방식을 이용한 자화상태 제어 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 자성구조체가 상기 제 1 자성구조체 보다 상대적으로 강한 보자력을 가질 경우, 상기 제 2 자성구조체에 의해 상기 제 1 자성구조체의 자화상태가 변화되는,
임프린팅 방식을 이용한 자화상태 제어 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 자성구조체 또는 상기 제 2 자성구조체가 패턴된 형태를 가질 경우, 상기 제 1 자성구조체와 상기 제 2 자성구조체가 서로 인접하거나 겹쳐지는 부분에서만 상기 제 1 자성구조체 또는 상기 제 2 자성구조체의 자화상태가 변화되는,
임프린팅 방식을 이용한 자화상태 제어 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 자성구조체와 상기 제 2 자성구조체가 인접하면, 상기 제 1 자성구조체의 자화상태 또는 상기 제 2 자성구조체의 자화상태가 변화되는 단계 이후에,
상기 제 1 자성구조체의 자화상태 또는 상기 제 2 자성구조체의 자화상태의 변화가 완료된 후 상기 제 1 자성구조체와 상기 제 2 자성구조체가 서로 멀어지도록 이동시키는 단계를 포함하는,
임프린팅 방식을 이용한 자화상태 제어 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 서로 다른 자화상태를 갖는 제 1 자성구조체와 제 2 자성구조체가 서로 인접하도록 이동시키는 단계 이전에,
제 1 자성구조체와 제 2 자성구조체가 서로 다른 자화방향을 갖도록 상기 제 1 자성구조체와 상기 제 2 자성구조체 각각 자기장을 인가함으로써 상기 제 1 자성구조체의 자화상태와 상기 제 2 자성구조체의 자화상태를 변화시키는 단계를 포함하는,
임프린팅 방식을 이용한 자화상태 제어 방법. - 제 1 항 및 제 3 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 자성구조체 및 상기 제 2 자성구조체는 박막 형태를 갖는,
임프린팅 방식을 이용한 자화상태 제어 방법.
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KR100753096B1 (ko) * | 2006-08-17 | 2007-08-31 | 삼성전기주식회사 | 정렬방법 및 이를 이용한 임프린팅 방법 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4126494A (en) * | 1975-10-20 | 1978-11-21 | Kokusai Denshin Denwa Kabushiki Kaisha | Magnetic transfer record film |
JPS5250203A (en) * | 1975-10-20 | 1977-04-22 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | Magnetic transfer recording material |
JPS567243A (en) * | 1979-07-02 | 1981-01-24 | Toshiba Corp | Magnetic transfer recording system |
JP2000251426A (ja) * | 1999-02-23 | 2000-09-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 磁気ディスク装置及びマスター情報ディスク |
JP3638513B2 (ja) * | 2000-09-25 | 2005-04-13 | 株式会社東芝 | 転写装置及び転写方法 |
JP2002367166A (ja) * | 2001-06-08 | 2002-12-20 | Fuji Photo Film Co Ltd | 高密度磁気記録媒体に対する磁気転写方法 |
US6987627B1 (en) * | 2002-08-08 | 2006-01-17 | Seagate Technology Llc | Device and method for contact patterning of dual-sided magnetic media |
JP2010086606A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Fujifilm Corp | 磁気転写方法及び磁気記録媒体 |
JP2013112838A (ja) * | 2011-11-28 | 2013-06-10 | Panasonic Liquid Crystal Display Co Ltd | 薄膜の製造方法、薄膜製造装置、及び液晶表示装置の製造方法 |
US9595152B2 (en) * | 2013-03-22 | 2017-03-14 | Glory Ltd. | Magnetic property detection apparatus |
KR101642478B1 (ko) * | 2014-07-15 | 2016-07-25 | 한국표준과학연구원 | 자성 구조체의 자구벽 제어 방법 및 이를 이용한 자기 메모리 소자 |
-
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-
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100753096B1 (ko) * | 2006-08-17 | 2007-08-31 | 삼성전기주식회사 | 정렬방법 및 이를 이용한 임프린팅 방법 |
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