臺灣博碩士論文加值系統

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 Diraction (LEED) . . . . . . . . 14
3.3 Auger Electron Spectroscopy (AES) . . . . . . . . . . 18
3.4 Magneto-Optical Kerr Eect (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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