(3.235.11.178) 您好!臺灣時間:2021/03/07 08:16
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果

詳目顯示:::

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:郭仲儀
研究生(外文):Zhong-Yi Guo
論文名稱:氧含量對鎳鐵/氧化鎳奈米雙層薄膜之結構及磁性研究
論文名稱(外文):Effect of Oxygen Contents on Structural and Magnetic Properties of NiFe/Ni-oxide Bilayers
指導教授:林克偉林克偉引用關係
指導教授(外文):Ko-Wei Kin
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:材料工程學研究所
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:2005
畢業學年度:93
語文別:中文
論文頁數:98
中文關鍵詞:鎳鐵/氧化鎳雙層薄膜雙離子束濺鍍技術岩鹽結構柱狀結構
外文關鍵詞:Ni80Fe20/Ni-oxide bilayersmagnetoresistance (MR) headsion-beam deposition techniquemagnetoresistance behavior
相關次數:
  • 被引用被引用:1
  • 點閱點閱:115
  • 評分評分:系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
本研究利用雙離子束濺鍍技術製備鎳-氧化鎳(Ni-NiO)複合薄膜及鎳鐵/氧化鎳[Ni80Fe20(20 nm)/Ni-oxide(9 nm)]雙層薄膜。研究重點為輔助離子束氧含量之變化(0%~33% O2)對結構及磁性質的影響。X光繞射(XRD)分析得知:鎳鐵 (Ni80Fe20) 薄膜之晶體結構為面心立方(f.c.c.),晶格常數a= 3.54 Å。鎳-氧化鎳複合薄膜方面:輔助離子束氧含量7% O2之薄膜,其組成為雙相之f.c.c.鎳(a= 3.52 Å)及岩鹽(rock-salt)結構氧化鎳(a= 4.21 Å)。當氧含量增加至33% O2,薄膜之結構由單一相之氧化鎳(a= 4.32 Å)所組成。穿透式電子顯微鏡(TEM)研究結果顯示:鎳鐵薄膜及鎳-氧化鎳薄膜之結構與XRD結果一致且晶粒尺寸介於5 nm~10 nm之間。TEM橫截面試片之明視野影像顯示:鎳鐵/氧化鎳雙層薄膜之生長模式為垂直於基材表面的柱狀結構。原子力顯微鏡(AFM)分析結果顯示:鎳鐵/氧化鎳雙層薄膜之表面粗糙度隨氧含量增加而增加。
磁性研究顯示,鎳鐵薄膜室溫之飽和磁化強度為Ms= 720 emu/cm3,矯頑場為Hc= 2 Oe,與塊材性質接近。當氧化鎳厚度由9nm增加至36 nm時,鎳鐵/氧化鎳雙層薄膜間之交換耦合效應與溫度存在一強烈的相依性:交換場強度隨溫度降低而增加,且在T= 150K時,此試片之交換場為Hex= -43 Oe。當鍍膜過程外加平行基材表面之磁場(Happ= 300 Oe),可使鎳鐵/氧化鎳雙層薄膜具有優異的室溫磁性質(Hc= 16 Oe,Hex= -45 Oe, |Hex/Hc|= 2.8)。當氧化鎳鍍膜過程之基材溫度為250 oC時,鎳鐵/氧化鎳雙層薄膜(Tsub= 250 oC)之交換場Hex=0 Oe,可能由於氧化鎳轉變為金屬鎳所致。
磁電傳輸性質方面,純鎳薄膜之電阻係數為28μm-cm。鎳-氧化鎳複合薄膜之電阻係數隨氧含量增加而增加。鎳-氧化鎳複合薄膜及鎳鐵/氧化鎳雙層薄膜均具有異方性磁電阻(Anisotropic magnetoresistance)性質。上述試片在室溫之總磁電阻率均小於2%。鎳鐵/氧化鎳雙層薄膜在T=298K和77K 之總磁電阻率皆隨氧含量增加而上升,NiFe/NiO(33% O2)試片具有最大之總磁電阻率(4.5%,T=77K)。
The exchange coupling between ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AF) thin films has received increasing attention because it plays an important role in magnetoresistance (MR) heads or spin valves. In this study, the structural and magnetic properties of Ni80Fe20/Ni-oxide bilayers prepared by an ion-beam deposition technique have been investigated. XRD results have shown that Ni-oxide composite films (7% O2) in the assisted beam consisted of a mixture of f.c.c Ni (a=3.52 Å) and rock-salt NiO (a= 4.21 Å) phases. The expanded lattice constant (4.32 Å) of the pure NiO phase has been observed for films prepared with 33% O2 in the assisted beam. TEM micrographs revealed that the grain sizes of these Ni-oxide films range from 5 nm to 10 nm.
A strong temperature dependence of exchange field Hex was observed in the Ni80Fe20 (20 nm)/Ni-oxide (36 nm) bilayers whose magnitude increases with decreasing temperature. At T=150 K, the exchange field of this sample has been determined to be Hex~ -43 Oe. At room temperature, this Ni80Fe20/Ni-oxide bilayers exhibit good magnetic properties (Hc= 16 Oe,Hex= -45 Oe, |Hex/Hc|= 2.8 ), when applied a magnetic field (Happ.~ 300 Oe) during deposition.

Magnetotransport properties have shown that the pure Ni film exhibits a resistivity of 28μm-cm, and it increases with increasing oxygen contents in the assist beam. Both Ni-oxide composite films and Ni80Fe20/Ni-oxide bilayers exhibit anisotropic magnetoresistance (AMR) behavior. At T= 298K and 77K, the total MR ratio for Ni80Fe20/Ni-oxide bilayers increases with increasing oxygen contents. The Ni80Fe20/NiO (33% O2) bilayers exhibit a maximum total MR ratio of 4.5% (T=77 K).
總目錄
摘要………………………………………………………………………………… Ⅰ
總目錄……………………………………………………………………………… Ⅲ
圖目錄……………………………………………………………………………… Ⅴ
表目錄……………………………………………………………………………… Ⅷ

第一章 緒論
1-1前言…………………………………………………………………………… 1
1-2基礎理論……………………………………………………………………… 2
1-3交換耦合機制………………………………………………………………… 4
1-4應用…………………………………………………………………………… 6
1-5第一章參考文獻……………………………………………………………… 16

第二章 實驗
2-1實驗目的……………………………………………………………………… 17
2-2材料選用……………………………………………………………………… 17
2-3基材前處理與薄膜製備……………………………………………………… 19
2-4雙離子束溅鍍系統介紹……………………………………………………… 20
2-5 第二章參考文獻……………………………………………………………… 30

第三章 分析儀器原理與介紹
3-1 X光繞射儀(XRD)…………………………………………………………… 31
3-2穿透式電子顯微鏡(TEM) …………………………………………………… 32
3-3原子力顯微鏡(AFM)………………………………………………………… 34
3-4 ESCA…………………………………………………………………………… 35
3-5震動樣品磁力計(VSM)……………………………………………………… 36
3-6超導量子干涉儀(SQUID) …………………………………………………… 37
3-7磁阻量測(MR measurement) ………………………………………………… 38
3-8第三章參考文獻……………………………………………………………… 45

第四章 結果與討論
4-1 XRD繞射分析………………………………………………………………… 46
4-2 TEM微結構觀察……………………………………………………………… 48
4-3 AFM表面粗操度量測………………………………………………………… 50
4-4 ESCA成份及縱深分析……………………………………………………… 51
4-5磁性量測(VSM) ……………………………………………………………… 53
4-6 SQUID………………………………………………………………………… 57
4-7 磁阻量測(MR Measurement)……………………………………………… 59
4-8第四章參考文獻……………………………………………………………… 96

第五章 結論……………………………………………………………………… 97
[1] W. P. Meiklejohn, C. P. Bean, Phys. Rev. 102 (1956) 1413.

[2] W. P. Meiklejohn,J. Appl. Phys.33 (1962) 1328.

[3] D. Mauri, H. C. Siegmann, P. S. Bagus and E. Kay, J. Appl. Phys.82 (1987) 3047.

[4] A. P. Malozemoff, Phys. Rev. B, 30 (1987) 3679.

[5] N. C. Koon, Phys. Rev. Lett. 78 (1997) 4865.

[6] T. C. Schulthess and W. H. Butler, Phys. Rev. Lett.81 (1998) 4516.

[7] A. E. Berkowitz and K. Takono, J. Magn. Magn. Nater. 200 (1999) 552.

[8] M. N. Baibich, J. M. Broto, A. Fert, F. Nguyen Van Dau and F. Pctroff, Phys. Rev. Lett.61 (1998) 2472.

[9] B. Dieny, V. S. Speriosu, S. S. P. Parkung, B.A. Gurney, D. R. Wilhoit, and D. Mauri, Phys. Rev. 43 (1991) 1297.

[10] R. C. O’handley,”Modern Magnetic Materials”,John Wiley and sons Inc.,2002.

[11] J. Nogu’es, Ivan K. Schuller, J. Magn. Magn. Mater. 192 (1999) 203.

[12]工研院經資中心.
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top
1. 5.吳繼熊,「公共工程最有利標決標方式之探討」,營建管理季刊,第46期,第63-66頁,2001.03。
2. 6.王明德、沈勁利,「專業營建管理制度之建構」,營建管理季刊,第28期,第2-20頁,1996.09。
3. 周志宏,<公立大學法人化的質變與隱憂>,《臺灣本土法學雜誌》,第49期,民92.08,頁2-3。
4. 林明鏘,<評「行政法人法」草案-以行政院九十二年二月草案為中心 (上)>,《人事行政》,第143期,民92.03,頁6-13。
5. 林水波,<政院組織轉型的政策分析(上)>,《公務人員月刊》,第72期,民91.6,頁18-26。
6. 李建良,<論公法人在行政組織建制上的地位與功能--以德國公法人概念與法制為借鏡>,《月旦法學雜誌》,第84期,民91.5,頁43-59。
7. 石真瑛,<政府機關公法人化員工權益問題與對策之探討>,《人事月刊》,第33卷,第1期,民90.7,頁36-44。
8. 丁興祥、陳明穗、蔡啟通、邱皓政、李宗沅(1991)。羅塞浦創造傾向量表修正報告,測驗年刊,38,189-200。
9. 23.王國振,「淺論工程技術服務費用計算」,營建物價,第10期,第6~9頁,1999.03。
10. 21.郭斯傑、石浩吉,「A/E專業責任保險投保策略分析」,營建管理季刊,第59期,第24~33頁,2004.06
11. 7.劉福勳、劉俊杰,「公共工程規劃設計監造技術服務酬金之探討」 ,營建管理季刊,第40期,第2-18頁,1999.09。
12. 邱吉鶴,<英美兩國績效評估制度之比較>,《研考雙月刊》,第27卷第5期,民92,頁20-32。
13. 施能傑,<政府改造的理念與應用>,《人事月刊》,第33卷,第3期,民90,頁60-76。
14. 孫本初、劉坤億,<第一波推動行政法人化機關之訓練需求評估>,《人事月刊》,第38卷,第33期,民93.03,頁18-33。
15. 許宗力,<國家機關的法人化--行政組織再造的另一選擇途徑>,《月旦法學雜誌》,第57期,民89.2,頁26-39。
 
系統版面圖檔 系統版面圖檔