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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:王基駿
研究生(外文):Chi-chun Wang
論文名稱:鉭/鈷/氧化鈷薄膜之微結構及磁性質研究
論文名稱(外文):The Structures and Magnetic Properties of Ta/Co/CoO/SiO2 Thin Films
指導教授:林克偉林克偉引用關係
指導教授(外文):Ko-Wei
口試委員:張晃暐孫安正
口試委員(外文):Huang-Wei ChangAn-Cheng Sun
口試日期:2013-01-28
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:材料科學與工程學系所
學門:工程學門
學類:材料工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2013
畢業學年度:101
語文別:中文
論文頁數:64
中文關鍵詞:交換偏壓巨磁阻
外文關鍵詞:exchange bias
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本研究主要利用雙離子束濺鍍系統,在矽基板上製備鉭/鈷/氧化鈷薄膜,並利用X-ray繞射分析確認其晶格結構、穿透式電子顯微鏡(TEM)進行晶粒大小、成分結構與薄膜厚度…等分析,並與XRD的分析結果進行比對驗證。鉭/鈷/氧化鈷薄膜之鉭層具有體心立方(B.C.C)結構,晶格常數為3.31A;鈷層為六方最密堆積(H.C.P)結構,晶格常數a=2.51A,c=4.05A;氧化鈷層為面心立方(F.C.C)結構,晶格常數為4.27A。晶粒大小為介於5~16nm。

在磁性質方面,使用震動樣品磁力計(VSM)磁性質量測室溫下(T=298K)、外加磁場沿著平行膜面及垂直膜面量測之磁滯曲線圖,可得知試片於平行膜面量測時達到飽和所需的外加場較垂直膜面量測時來的小,由此可知此試片有平行膜面方向的易磁化軸。另外,在室溫下Ta/Co/CoO薄膜無交換偏壓(Hc∼6.8Oe)發生,而T在180K時,因溫度低於反鐵磁層之涅爾溫度(Co∼290K),故交換偏壓有些微的提升(Hex∼3.6 Oe;Hc∼7 Oe),具有較明顯的交換耦合之現象。
The composite films of Ta/Co/CoO on Si substrate was prepared by dual ion-beam deposition technique. The structural and magnetic properties of the composite films were studied by X-ray diffraction(XRD),transmission electron microscopy(TEM),
Vibrating sample magnetometer(VSM),respectively.

XRD results have shown that Ta layer consisted of B.C.C. with a=3.31 A, Co layer consisted of H.C.P. with a=2.51A,c=4.05A, and CoO layer consisted of F.C.C. with a=4.27A.TEM results have shown that the grain size of polycrystalline composite films range from 5 to16nm.

Magnetic properties at room temperature (298K) and magnetic field along the parallel and perpendicular to the film surface have been measured,and the results showed that the easy axis of specimen is in-plane.In addition, Ta/Co/CoO film exhibits no exchange bias field (Hc∼6.8 Oe) at room temperature, but at 180K,the temperature below the antiferromagnetic Neel temperature (Co∼290K),a slightly increased exchange bias field (Hex~ 3.6 Oe) was observed.
摘要.........................................................I
Abstract..................................................II
目錄.......................................................III
圖目錄.........................................................V
表目錄........................................................IX
第一章 緒論
1-1 前言.........................................................1
1-2 磁性物質介紹.........................................................2
1-3 磁異向性........................................................10
1-4 交換耦合機制........................................................12
1-5 應用........................................................23
1-6 文獻回顧........................................................27
1-7 動機與目的........................................................31
第二章 實驗
2-1 實驗設計........................................................33
2-2 實驗流程........................................................34
2-3 材料選用........................................................35
2-4 基材前處理........................................................36
2-5 薄膜製備........................................................36
2-6 離子束濺鍍系統........................................................37

第三章 分析儀器原理與介紹
3-1穿透式電子顯微鏡(TEM).....................................................44
3-2 X光繞射儀(XRD) ....................................................49
3-3 震動樣品磁力計(VSM) ....................................................52
第四章 結果與討論
4-1 X-ray繞射分析(XRD) ....................................................54
4-2 穿透式電子顯微鏡(TEM)微結構分析........................................................55
4-3 震動樣品磁力計(VSM)磁性量測........................................................58
第五章 結論........................................................61
參考文獻........................................................62
中文:
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英文:
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