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研究生：	郭明憲 Ming-Hsien Kuo
論文名稱：	銀覆蓋層對鐵超薄膜在鉑(111)上的磁性影響
指導教授：	沈青嵩 Shern, Ching-Song
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	物理學系 Department of Physics
論文出版年：	2007
畢業學年度：	95
語文別：	中文
論文頁數：	93
中文關鍵詞：	歐傑電子能譜儀、磁光柯爾效應儀、鐵、銀、鉑(111) 、矯頑力
英文關鍵詞：	Auger electron spectroscopy (AES), magneto-optical Kerr effect (MOKE), Iron, Fe, Silver, Ag, Platinum, Pt(111), coercivity
論文種類：	學術論文
相關次數：	點閱：159 下載：9
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我們以自製的磁光柯爾效應儀(MOKE)探測Ag超薄膜覆蓋於Fe/Pt(111)樣品前後之表面磁性變化，並藉由歐傑電子能譜術(AES) 鑑別樣品表面組成成分、計算薄膜厚度，以及低能量繞射電子儀 (LEED)研究表面結構，利用升降溫系統與離子濺射進行退火效應與深度分析的實驗。
經由在1~3ML Fe/Pt(111)上逐漸覆蓋不同厚度的銀，發現Polar方向的磁性有增強，而Longitudinal方向有減弱的現象，且在Ag覆蓋達1ML之後就無太大變化。藉由離子濺射的過程，觀察磁性及歐傑訊號強度的變化，確認磁性改變的原因來自於Ag-Fe界面效應的作用。
將1ML Ag/1ML Fe/Pt(111)經由不同溫度的退火處理之後，在室溫量測其磁性與歐傑訊號，發現在低於600 K的退火溫度時，由於Fe原子與Pt原子的交換減弱了Ag-Fe介面引致PMA的作用，使得Polar方向的磁性慢慢消失。在退火溫度介於600 K~700 K之間時，由於Fe跟Pt開始形成合金，使得Polar與Longitudinal方向的柯爾訊號及Hc大幅的增加。當退火溫度超過700 K時，由於Fe原子往下擴散到更底層去而Pt原子往上浮出，以及Ag原子逐漸的退吸附，使得Ag-Fe介面的效應變得更弱，導致Polar方向及Longitudinal方向的磁性逐漸消失。

Chapter 1 緒論………………………………………………………1
Chapter 2 基本原理…………………………………………………3
2-1   薄膜成長………………………………………………………3
2-1-1 成長模式………………………………………………………3
2-1-2 影響薄膜成長的因素…………………………………………5
2-2   磁性物質………………………………………………………6
2-2-1 磁性物質的種類………………………………………………6
2-2-2 鐵磁性物質……………………………………………………9
2-2-3 居禮溫度………………………………………………………10
2-3   磁異向性………………………………………………………11
2-3-1 磁異向能………………………………………………………12
2-3-2 影響磁異向性的因素…………………………………………13
Chapter 3 實驗原理與儀器…………………………………………17
3-1   超高真空系統 (UHV)…………………………………………17
3-1-1 需要超高真空的理由…………………………………………18
3-1-2 超高真空腔與抽氣系統………………………………………20
3-1-3 樣品清潔與升降溫系統………………………………………23
3-1-4 蒸鍍系統………………………………………………………25
3-1-5 其他系統………………………………………………………26
3-2   歐傑電子能譜術………………………………………………27
3-2-1 歐傑效應………………………………………………………27
3-2-2 歐傑電子能譜…………………………………………………29
3-2-3 阻滯電場分析儀………………………………………………31
3-2-4 歐傑電子能譜術之應用………………………………………34
3-3   歐傑訊號計算薄膜厚度………………………………………37
3-3-1 歐傑電子訊號比與膜厚之關係………………………………37
3-3-2 平均自由徑的計算……………………………………………39
3-3-3  back-scattering terms的計算……………………………41
3-3-4  cosθ的計算…………………………………………………41
3-3-5 薄膜厚度之計算………………………………………………42
3-4   低能量電子繞射儀……………………………………………48
3-4-1  LEED 之基本原理……………………………………………48
3-4-2  RFA-LEED 工作原理…………………………………………50
3-5   表面磁光柯爾效應 (SMOKE)…………………………………51
3-5-1  磁光柯爾效應 (MOKE)..……………………………………51
3-5-2  SMOKE及測量原理……………………………………………53
3-5-3 表面磁光柯爾效應儀的元件…………………………………55
Chapter 4 實驗結果與討論…………………………………………58
4-1   樣品準備………………………………………………………58
4-1-1 銀鍍源的刻度…………………………………………………59
4-1-2 鐵鍍源的刻度…………………………………………………60
4-1-3 成長模式………………………………………………………60
4-2   1~3ML Fe/Pt(111)的磁性探測………………………………61
4-3   銀覆蓋在1ML Fe/Pt(111)上的磁性探測……………………63
4-4   1ML Ag/1ML Fe/Pt(111) 離子濺射後的磁性探測…………68
4-5   1ML Ag/1ML Fe/Pt(111) 經退火處理後的磁性探測………73
4-6   銀覆蓋在2ML Fe/Pt(111)上的磁性探測……………………79
4-7   銀覆蓋在3ML Fe/Pt(111)上的磁性探測……………………82
Chapter 5 結論………………………………………………………85
參考資料………………………………………………………………87
                                

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