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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:黃怡萱
研究生(外文):Yi-Hsuan Huang
論文名稱:熱處理對錳鉍合金薄膜之微結構影響研究
論文名稱(外文):Effect of annealing on the microstructure of MnBi alloy thin films
指導教授:林克偉林克偉引用關係
指導教授(外文):Ko-Wei Lin
口試委員:張晃暐孫安正
口試委員(外文):Huang-Wei ZhangAn-Cheng Sun
口試日期:2018-01-24
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:2018
畢業學年度:106
語文別:中文
論文頁數:70
中文關鍵詞:錳鉍合金
外文關鍵詞:MnBi
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本研究使用雙離子束濺鍍系統,在矽基板上製備銀/錳鉍合金薄膜,並利用X光繞射分析儀確認此薄膜的晶體結構;穿透式電子顯微鏡(TEM)進行晶粒大小、成分結構和薄膜厚度等分析,進而再與 XRD 的分析結果做出比對驗證。銀/錳鉍合金薄膜中:錳鉍層具有六方緊密堆積(H.C.P)結構,晶格常數約為 a=4.27 Å、c=6.12Å;而銀層亦為面心立方(F.C.C)結構,晶格常數約為 4.05Å。晶粒大小介於 3~14nm之間。
退火後使用TEM可以發現銀層與錳鉍合金層界面處較不平整,疑似有擴散的現象。這種現象很有可能是覆蓋層銀具有高擴散性,或是銀是差的阻擋層。在磁性質方面,使用震動樣品磁力計(VSM)量測室溫下(T=298K)、外加磁場量測樣品,我們發現退火前後銀/錳鉍合金薄膜無鐵磁性。
The composite films of Ag/MnBi 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 microsopy (TEM) , Vibrating sample magnetometer (VSM) ,respectively .
XRD results have shown that MnBi layer of H.C.P with a=4.27 Å、c=6.12 Å, Ag layer consisted of F.C.C with a=4.05Å . TEM results have shown that the grain size of polycrystalline composite film range from 3~14 nm.
After annealing , we can find from TEM results that Ag layer and MnBi layer interface is not smooth and suspected diffusion. This phenomenon maybe overlay Ag has a high diffusivity or Ag is a poor barrier. Magnetic properties at room temperature (T= 298K) and magnetic field along the parallel and perpendicular to the film surface heve been measured ,we found that the Ag / MnBi alloy film without ferromagnetism before and after annealing.
致謝 i
摘要 ii
Abstract iii
目錄 iv
表目錄 v
圖目錄 vi
第一章 緒論 1
第一節 前言 1
第二節 磁性物質基礎理論 3
第三節 磁異向性 9
第四節 磁滯現象 12
第五節 磁性材料分類 13
第六節 文獻回顧 14
第二章 實驗方法與設計 27
第一節 實驗設計 27
第二節 實驗流程 28
第三節 材料選用 29
第四節 基材前處理 30
第五節 薄膜製備 31
第六節 雙離子束濺鍍系統 33
第三章 分析儀器原理與介紹 38
第一節 X光繞射儀 38
第二節 穿透式電子顯微鏡 41
第三節 震動樣品磁力計 47
第四節 原子力顯微鏡 48
第四章 結果與討論 51
第一節 X光繞射儀分析 51
第二節 穿透式電子顯微鏡微結構分析 54
第三節 震動樣品磁力計磁性量測 60
第四節 原子力顯微鏡分析 66
第五章 結論 67
參考文獻 68
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