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研究生: 薛坤仁
論文名稱: 鈷,鎳/氧3x3/鎢(111) 的成長、結構、熱穩定性及磁性之研究
Growth, Crystalline Structure, Thermal Stability and Magnetism of Ni, Co/O-3x3/W(111)
指導教授: 林文欽
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 物理學系
Department of Physics
論文出版年: 2012
畢業學年度: 101
語文別: 英文
論文頁數: 52
中文關鍵詞: 成長熱穩定性磁性
論文種類: 學術論文
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  • 本研究目的在觀察,於超高真空系統中,鈷和鎳分別在氧3x3/鎢(111)基板上的晶格結構、熱穩定性、磁性及成長。藉由歐傑電子能譜與低能量電子繞射研究這些物理特性。實驗中我們發現,在鎢(111)上曝氧後再以適當的溫度加熱,氧氣會吸附在鎢(111)表面上,並產生3x3的表面重構現象。特別的是,在薄膜成長及升溫過程中,我們可以從歐傑電子能譜儀中得知氧的訊號一直存在,而且訊號強度幾乎是固定的,此一結果暗示氧一直存在於表面上,類似介面活性劑。此外,我們也證明在鈷、鎳薄膜的成長及熱穩定性實驗中,氧扮演著非常重要的角色。在鎳/氧3x3/鎢(111)系統中,鎳的成長方式為島狀成長;在鈷/氧3x3/鎢(111)系統,鈷則是層狀成長。在熱穩定性方面,鎳/氧3x3/鎢(111)的實驗結果顯示,即使在鍍了大量(9 PML)的鎳後,還是不能明顯地觀察到潤濕層的存在;但在鈷/氧3x3/鎢(111)系統中發現了潤濕層的存在(0.33 PML)。此結果不同於在鈷/鎢(111)及鎳/鎢(111)系統之結果,鈷、鎳薄膜在加熱到凱氏溫標700度時,會形成潤濕層(1 PML),這些結果證明了氧3x3/鎢(111)的介面對於鈷、鎳薄膜的成長及熱穩定性有極大的影響。在磁性行為上,鎳/氧3x3/鎢(111)為傾斜磁化;而鈷/氧3x3/鎢(111)則是平面方向上的磁化。

    1 Introduction 1 2 Basic Concepts 3 2.1 Magnetic material . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 3 2.2 Hysteresis loop . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 3 2.3 Kerr rotation and intensity . . . . . . . . . . . . . 5 2.4 Magnetic anisotropy . . . . . . . . . .. . . . . . . . 5 2.4.1 Shape anisotropy . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.4.2 Magneto-crystalline anisotropy . . . . . . . . . . . 7 2.4.3 Stress anisotropy . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.5 The growth of the lms . . . . . . .. . . . . . . . . . 8 3 Experimental Apparatus 11 3.1 Ultra high vacuum(UHV) system . . . . . . . . . . . . 11 3.2 Low Energy Electron Di raction (LEED) . . . . . . . . 14 3.3 Auger Electron Spectroscopy (AES) . . . . . . . . . . 18 3.4 Magneto-Optical Kerr E ect (MOKE) . . . . . . . . . . 21 4 Results 25 4.1 O-3x3/W(111) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 4.2 Growth and structure . . . . . . . . . . . . . . . . 28 4.3 Thermal stability . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 4.4 Magnetism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 5 Discussion 39 6 Summary 43

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