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研究生：	莊舒婷 Zhuang, Shu-Ting
論文名稱：	紅熒烯覆蓋層對鈷超薄膜在√3×√3-Ag/Si(111)上的磁性影響研究
指導教授：	蔡志申 Tsay, Jyh-Shen
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	物理學系 Department of Physics
論文出版年：	2016
畢業學年度：	104
語文別：	中文
論文頁數：	144
中文關鍵詞：	紅熒烯、鈷超薄膜、磁性影響研究
英文關鍵詞：	longitudinal magneto-optic Kerr effect
DOI URL：	https://doi.org/10.6345/NTNU202203831
論文種類：	學術論文
相關次數：	點閱：102 下載：3
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因為半導體技術的應用及功能日新月異，金屬半導體界面已吸引許多研究者的注意，半導體為導電性介於金屬及絕緣體之間的一種材料，常見者如矽、鍺、砷化鎵等晶體；矽是各種半導體材料中，在商業應用上最具有影響力的材料，本實驗的材料基底也因此選用矽來作為實驗的基板;而有機半導體材料擁有很強的應用潛力，有機半導體是具有半導體性質的有基材料，以太陽能電池製造業為例，有機太陽能電池受到高度的關注。若在這些晶體內加入微量雜質原子，則能夠大幅地改變他們的導電能力，可用在製造二極體及電晶體等元件。
自旋電子學(spintronics)及奈米磁學等相關基礎研究近年來在國際間正如火如荼的進行，近年來隨著科技進步，對電子自旋更加瞭解及掌握，在科技上的應用更對日常生活帶來衝擊，許多新材料例如磁性半導體、半金屬等被廣泛研究。磁性通常無法存在於半導體材料中，但磁性半導體是一種同時具有鐵磁性和半導體特性的材料，其中摻有錳的砷化鎵為研究最多的磁性半導體材料之一，而半金屬是指對於自旋為某一方向的電子表現為導體，但對於自旋為另一方向的電子表現為半導體或絕緣體的材料，例如二氧化鉻、四氧化三鐵等。
另外，鈷被廣泛應用於磁記錄媒體，矽又是半導體產業中最重要材料，矽表面非常容易與其他原子產生反應，在矽基底上的過渡金屬會在交界面處形成金屬矽化物(silicide)，金屬矽化物擁有低電阻率、高溫穩定性、電流引起之電子遷移(electromigration)效應不嚴重且可以直接在單晶或多晶矽上形成。在過去的研究中，本研究群對鈷/矽系統的磁特性已經進行了廣泛的研究，而文獻中很少有關於紅熒烯/金屬界面的磁特性研究，本實驗群這幾年來著重在有機分子與磁性材料形成複合介面的磁特性，因此本研究著重在有機分子紅熒烯與磁性金屬鈷之間形成的異質界面對磁特性之影響。

目錄
第一章 緒論 -------------------------------5
第二章 基本原理 ---------------------------9
2-1 磁性物質特性 --------------------------9
2-1-1  磁性的種類 ----------------------9
2-1-2  鐵磁性物質 -------------------------13
2-1-3  磁異向性理論 ------------------------15
2-1-4  磁異向性的種類 -------------------17
2-2 薄膜成長理論 ---------------------------21
2-3 表面材料特性 ---------------------------24
2-3-1  rubrene的材料特性 ----------------24
2-3-2  奈米級Co/rubrene/Si的材料特性 -----25
2-3-3  rubrene的薄膜特性 ----------------27
第三章 實驗儀器與工作原理 --------------------30
3-1 真空理論 -------------------------------30
3-1-1  真空的定義 ------------------------30
3-1-2  超高真空系統的裝置 -----------------32
3-1-3  氣體管路 -------------------39
3-2 歐傑電子能譜儀 ---------------------------41
3-2-1  歐傑電子的產生機制原理 --------------41
3-2-2  歐傑電子能譜儀裝置 ------------------45
3-2-3  歐傑訊號計算薄膜厚度 ----------------46
3-3 表面磁光柯爾效應原理 ----------------------49
3-3-1  表面磁光柯爾效應原理與測量原理 --------50
3-3-2  表面磁光柯爾效應儀器之配置 ------------52
3-4 低能量電子繞射儀 --------------------------54
3-4-1  低能量電子繞射儀與基本原理 -----------54
3-4-2  阻滯電場分析儀工作原理 ---------------55
第四章 實驗結果與討論 --------------------------57
4-1  x ML rubrene/ y ML Co/√3×√3-Ag/Si(111)系統的成長研究 ---------------58
4-1-1  rubrene在12 ML Co/√3×√3-Ag/Si(111)成長成份的分析 --------------59
4-1-2  rubrene在10 ML Co/√3×√3-Ag/Si(111)成長成份的分析 --------------62
4-1-3  rubrene在8 ML Co/√3×√3-Ag/Si(111)成長成份的分析 ---------------64
4-1-4  rubrene在6 ML Co/√3×√3-Ag/Si(111)成長成份的分析 ---------------67
4-1-5  rubrene在4 ML Co/√3×√3-Ag/Si(111)成長成份的分析 ---------------69
4-1-6  rubrene在2 ML Co/√3×√3-Ag/Si(111) 成長成份的分析---------------72
4-1-7  x ML rubrene/ y ML Co/√3×√3-Ag/Si(111)成份統整比較 ----------75

4-2  x ML rubrene/ y ML Co/√3×√3-Ag/Si(111)磁性分析 --------------------78
4-2-1  rubrene在12 ML Co/√3×√3-Ag/Si(111)成長的磁性分析 --------------78
4-2-2  rubrene在10 ML Co/√3×√3-Ag/Si(111)成長的磁性分析 --------------79
4-2-3  rubrene在8 ML Co/√3×√3-Ag/Si(111)成長的磁性分析 --------------80
4-2-4  rubrene在6 ML Co/√3×√3-Ag/Si(111)成長的磁性分析 --------------81
4-2-5  rubrene在4 ML Co/√3×√3-Ag/Si(111)成長的磁性分析 --------------82
4-2-6  rubrene在2 ML Co/√3×√3-Ag/Si(111)成長的磁性分析 --------------83
4-2-7  rubrene在 x ML Co/√3×√3-Ag/Si(111)成長的磁性分析統整 --------83
4-3  8 ML rubrene/ y ML Co/ √3×√3-Ag/Si(111)間接升溫成份分析 ------------85
4-3-1  8 ML rubrene/ 12 ML Co/ √3×√3-Ag/Si(111)間接升溫成份分析 -----86
4-3-2  8 ML rubrene/ 10 ML Co/ √3×√3-Ag/Si(111)間接升溫成份分析 -----88
4-3-3  8 ML rubrene/ 8 ML Co/ √3×√3-Ag/Si(111)間接升溫成份分析 -----91
4-3-4  8 ML rubrene/ 6 ML Co/ √3×√3-Ag/Si(111)間接升溫成份分析 -----92
4-3-5  8 ML rubrene/ 4 ML Co/ √3×√3-Ag/Si(111)間接升溫成份分析 -----96
4-3-6  8 ML rubrene/ 2 ML Co/ √3×√3-Ag/Si(111)間接升溫成份分析 -----98
4-3-7  8 ML rubrene/ y ML Co/ √3×√3-Ag/Si(111)間接升溫成份統整 ---101
4-3-8  8 ML rubrene/ 10 ML Co/ √3×√3-Ag/Si(111)深度分析 ----------103
4-4  8 ML rubrene/ y ML Co/√3×√3-Ag/Si(111)間接升溫磁性分析 ---------110
4-4-1  8 ML rubrene/ 12 ML Co/√3×√3-Ag/Si(111)間接升溫磁性分析 ----110
4-4-2  8 ML rubrene/ 10 ML Co/√3×√3-Ag/Si(111)間接升溫磁性分析 ----112
4-4-3  8 ML rubrene/ 8 ML Co/√3×√3-Ag/Si(111)間接升溫磁性分析 ----115
4-4-4  8 ML rubrene/ 6 ML Co/√3×√3-Ag/Si(111)間接升溫磁性分析 ----117
4-4-5  8 ML rubrene/ 4 ML Co/√3×√3-Ag/Si(111)間接升溫磁性分析 ----120
4-4-6  8 ML rubrene/ 2 ML Co/√3×√3-Ag/Si(111)間接升溫磁性分析 ----122
4-4-7  8 ML rubrene/ y ML Co/√3×√3-Ag/Si(111)間接升溫磁性統整 ----123
4-5  x ML rubrene/ 10 ML Co /√3×√3-Ag/Si(111)間接升溫磁性分析 ---------127
4-5-1  10 ML Co /√3×√3-Ag/Si(111)間接升溫磁性分析 -----------------------------------127
4-5-2  4 ML rubrene/10 ML Co /√3×√3-Ag/Si(111)間接升溫磁性分析 ----------------------130
4-5-3  x ML rubrene/10 ML Co /√3×√3-Ag/Si(111)間接升溫分析比較 ----------------------134
第五章 結論 ------------------139
參考文獻 ---------------------142
                                

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