簡易檢索 / 詳目顯示

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
相關次數: 點閱:245下載:9
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 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

    [1] K. L. Man, R. Zdyb, S. F. Huang, T. C. Leung4, C. T. Chan, E. Bauer, and M. S. Altman, Phys. Rev. B, 67, 184402 (2003).
    [2] J. Kołaczkiewicz, and E. Bauer, Surf. Sci., 420, 157-173 (1999).
    [3] J. Guan, R. A. Campbell, and T. E. Madey, Surf. Sci., 341, 311-327 (1995).

    [4] C. Revenant, F. Leroy, G. Renaud, R. Lazzari, A. Létoublond, and T. Madey, Surf. Sci., 601, 3431-3449 (2007).
    [5] Y. R. Niu, and M. S. Altman, Surf. Sci., 604, 1055-1059 (2010).
    [6] R. Bryl, and M. S. Altman, J. Appl. Phys, 94, 4670 (2003)
    [7] N. Liu, S. A. Rykov, and J. G. Chen, Surf. Sci., 487, 107-117 (2001).
    [8] C. Dong, L. Zhang, U. Diebold, and T. E. Madey, Surf. Sci., 322, 221-229 (1995).
    [9] J. J. Kolodziej, T. E. Madey, J. W. Keister, and J. E. Rowe, Phys. Rev. B, 65, 075413 (2002).
    [10] M. Pratzer, and H. J. Elmers, Surf. Sci., 550, 223-232 (2004).
    [11] C. S. Arnold, H. L. Johnston, and D. Venus, Phys. Rev. B, 56, 8169–8174 (1997).
    [12] S. Samarin, O. M. Artamonov, V. N. Petrov, M. Kostylev, L. Pravica, A. Baraban, and J. F. Williams, Phys. Rev. B, 84, 184433 (2011).
    [13] J. Bansmann, L. Lu, M. Getzlaff, M. Fluchtmann, and J. Braun, Surf. Sci., 454-456, 686-691 (2000).
    [14] B. G. Johnson, P. J. Berlowitz, and D. W. Goodman, Surf. Sci., 217, 13-37 (1989).

    [15] P. J. Berlowitz, J. W. He, and D. W. Goodman, Surf. Sci., 231, 315-324 (1990).
    [16] C. Sorg , N. Ponpandian, A. Scherz, H. Wende, R. Nunthel ,
    T. Gleitsmann, and K. Baberschke, Surf. Sci., 565, 197-205 (2004).
    [17] D. J. Larson, A. K. Petford-Long, A. Cerezo, S. P. Bozeman, A. Morrone,
    Y. Q. Ma, A. Georgalakis, and P. H. Clifton, Phys. Rev. B, 67, 144420
    (2003).
    [18] C. Sorg, N. Ponpandian, M. Bernien, K. Baberschke, and H. Wende, Phys. Rev. B, 73, 064409 (2006).
    [19] A. Picone, G. Bussetti, M. Riva, A. Calloni, A. Brambilla, L. Du`o, F. Ciccacci, and M. Finazzi, Phys. Rev. B, 86, 075465 (2012).
    [20] C. Tölkes, R. Struck, R. David, P. Zeppenfeld, and G. Comsa, Phys. Rev. Lett., Vo.86, Num.13 (1998).
    [21] H. L. Meyerheim, D. Sander, R. Popescu, W. Pan, I. Popa, and J. Kirschner, Phys. Rev. Lett., 99, 116101 (2007).
    [22] A. Grüneis, K. Kummer, and D. V. Vyalikh, New Journal of Physics, 11, 073050 (2009)
    [23] E. Efullerton, D. M. Kelly, J. Guimpel, and I. K. Schuller, Phys. Rev. Lett., 68, 859-862 (1992).
    [24] K. Takahashi, Y. Obi, Y. Mitani, and H. Fujimori, J. Phys. Soc. Jpn., 61, 1169-1172 (1992)
    [25] K. Inomata, Jpn. Soc. Appl. Phys., 62, 1198-1209 (1994).
    [26] M. Kamiko, R. Furukawa, K. Y. Kim, M. Iwatami, and R. Yamamoto, J. Magn. Magn. Mater., 198-199, 716-718 (1999)
    [27] Chiao-Sung Chi, Master thesis, (2012)
    [28] TDATA https://www.tdata.com/
    [29] https://www.cnnmol.com/

    下載圖示
    QR CODE