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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:歐春麟
研究生(外文):Chun-Lin Ou
論文名稱:鐵鉑銀多層膜之磁性質和微結構研究
論文名稱(外文):Magnetic Properties and Microstructure of [FePt/Ag]n MultilayerFilms
指導教授:蔡佳霖蔡佳霖引用關係
指導教授(外文):Jai-Lin Tsai
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:綜合工程學類
論文種類:學術論文
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:106
中文關鍵詞:鐵鉑磁性質微結構快速熱退火
外文關鍵詞:FePtmagnetic propertiesmicrostructurerapid thermal annealing
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我們用直流磁控濺鍍法製備[FePt/Ag]3多層膜在康寧玻璃基板上並利用快速熱製程在高溫時後退火。藉由改變FePt膜厚、退火溫度和插入Ag層厚度去使FePt晶粒中的磁矩排列方位由平行變成垂直於膜面成長而獲得近似於(001)織構的程度。比較在不同工作氣體環境下退火,發現在Ar氣氛時退火能夠讓序化程度和(00l)系列的繞射峰之相對強度都有所提升。
在800℃退火時,[FePt/Ag]3多層膜會隨FePt總膜厚從15 nm減少至6 nm而呈現出較佳的(001)優選方位。
[FePt 2 nm/Ag 0.5 nm]3多層膜在500℃退火5 min是屬於非序化fcc相,矯頑磁力(Hc⊥)僅有約200 Oe;當退火溫度增加到800℃時,膜會變成序化fct結構,Hc⊥增大到13.01 kOe且誘使沿垂直膜面生長的(001)晶粒能較為穩定成長,磁滯曲線中能得到優秀的垂直異向性。
[FePt/Ag]3多層膜其插入Ag層厚度越厚的話會促使降低序化溫度和增加矯頑磁力,但卻破壞了(001)織構程度的發展。
TEM觀察到[FePt 2 nm/Ag 0.5 nm]3多層膜在600℃退火5 min時其晶粒為細小連結狀;800℃時晶粒開始明顯成長且為網絡狀。
XPS縱深分佈則證實Ag原子會往膜表面擴散;其[FePt 3 nm/Ag 0.5 nm]3多層膜在Ar氣氛下700℃退火5 min,FePt晶粒平均尺寸略大於在真空下退火的多層膜。
We fabricated [FePt/Ag]3 multilayer films by DC magnetron sputtering on Corning glass substrates at high temperature post annealing using rapid thermal processing. By varying FePt film thickness, annealing temperature and insertion of the Ag thickness could be transfer orientation of magnetic moment arrangement of FePt grains from parallel to perpendicular the film and obtain similar (001) texture. Compared with annealing in different working gases atmosphere, the ordering degree and relative intensity of (00l) diffraction peaks were both promoted when annealing under Ar pressure.
After 800℃annealing, [FePt/Ag]3 multilayer film showed the higher (001) preferred orientation by the FePt layers total thickness from 15 nm to 6 nm thick.
[FePt 2 nm/Ag 0.5 nm]3 multilayer film was disordered fcc phase at annealing temperature 500℃ for 5 min, the coercivity (Hc⊥) only 200 Oe. When increasing annealing temperature to 800℃, film transformed to ordered fct structure and Hc⊥ increased to 13.01 kOe, led (001) oriented grains along the film normal direction that were more stable growth than others, hysteresis loop exhibited excellent perpendicular magnetic anisotropy.
The increase of thickness for inserted Ag layer in [FePt/Ag]3 multilayer film reduced the ordering temperature and increased the coercivity, but destroyed development degree of (001) texture.
The grains of [FePt 2 nm/Ag 0.5 nm]3 multilayer film were continuous and small by annealing at 600℃ for 5 min. The grains of film at annealing temperature 800℃ were obvious growth and formed the network structure in TEM images.
The Ag atoms were diffused up the film surface by XPS depth profiling, [FePt 3 nm/Ag 0.5 nm]3 multilayer film annealing in Ar atmosphere at 700℃ for 5 min, the FePt grain average size was larger than multilayer film annealing in vacuum.
目錄
摘要 i
Abstract ii
目錄 iii
圖目錄 vi
表目錄 xi
符號說明 xii
第一章 緒論 1
1-1 前言 1
1-2 磁記錄媒體的發展 1
第二章 理論基礎與文獻回顧 4
2-1 合金結構 4
2-1-1 FePt合金結構 4
2-1-2 FeAg和PtAg合金結構 5
2-2 序化與非序化 7
2-2-1 A1→L10 7
2-3 理論基礎 9
2-3-1 磁異向性 9
2-3-1-1 磁晶異向性 10
2-3-1-1-1 立方晶體之磁晶異向性 10
2-3-1-1-2 六方晶體之磁晶異向性 11
2-3-1-2 形狀異向性 12
2-3-2 磁滯曲線和磁硬化機構 14
2-4 文獻回顧 17
2-4-1 FePt合金薄膜-快速熱退火(RTA)系列 17
2-4-2 FePt合金薄膜-添加Ag系列 19
2-5 研究動機 23
第三章 儀器原理與實驗步驟 25
3-1 實驗流程 25
3-2 靶材選擇 26
3-3 基板清洗 26
3-4 薄膜製備及熱處理 27
3-4-1 濺鍍系統 27
3-4-2 操作步驟 28
3-4-3 膜層設計 28
3-4-4 濺鍍理論 29
3-4-4-1 濺鍍原理 29
3-4-4-2 電漿原理 29
3-4-4-3 輝光放電原理 29
3-4-4-4 磁控濺鍍系統 31
3-4-5 薄膜沉積理論 32
3-4-6 退火方式 34
3-5量測分析 35
3-5-1 膜厚校正 35
3-5-2 磁性量測 36
3-5-3 結構分析 36
3-5-4 微結構探討 37
3-5-4-1 穿透式電子顯微鏡(Transmission Electron Microscopy,TEM) 37
3-5-4-2 掃描式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscopy,SEM) 38
3-5-5 成分分析 39
第四章 實驗結果與討論 40
4-1 [FePt/Ag]3多層膜對於插入不同厚度的Ag層之探討 40
4-1-1 [FePt/Ag]3多層膜對於插入不同厚度的Ag層之磁性探討 40
4-1-2 [FePt/Ag]3多層膜對於插入不同厚度的Ag層之x-ray繞射分析 44
4-1-2-1 FePt晶格常數之計算分析 45
4-1-2-2 FePt序化度之計算分析 47
4-1-3 [FePt/Ag]3多層膜對於插入不同厚度的Ag層之參數討論 49
4-2 [FePt/Ag]3多層膜改變後退火時間以及沉積膜時採用不同溫度之探討 49
4-2-1 [FePt/Ag]3多層膜改變後退火時間之磁性探討 50
4-2-2 [FePt/Ag]3多層膜之沉積膜時採用不同溫度的磁性探討 54
4-2-3 [FePt/Ag]3多層膜之沉積膜時採用不同溫度之x-ray繞射分析 56
4-2-3-1 [FePt/Ag]3多層膜之沉積膜時採用不同溫度的序化度分析 58
4-2-4 [FePt/Ag]3多層膜改變後退火時間以及沉積膜時採用不同溫度之參數討論 58
4-3 [FePt/Ag]3多層膜利用快速熱製程(rapid thermal processing)退火之探討 60
4-3-1 比較腔體內退火和快速熱退火之差別 60
4-3-2 [FePt/Ag]3多層膜隨FePt總膜厚改變之探討 61
4-3-2-1 [FePt/Ag]3多層膜隨FePt總膜厚改變之磁性探討 61
4-3-2-2 [FePt/Ag]3多層膜隨FePt總膜厚改變之x-ray繞射分析 65
4-3-2-2-1 [FePt/Ag]3多層膜隨FePt總膜厚改變之序化度計算分析 67
4-3-3 [FePt/Ag]3多層膜隨退火溫度改變之探討 70
4-3-3-1 [FePt/Ag]3多層膜隨退火溫度改變之磁性探討 70
4-3-3-2 [FePt/Ag]3多層膜隨退火溫度改變之x-ray繞射分析 72
4-3-3-2-1 [FePt/Ag]3多層膜隨退火溫度改變之序化度計算分析 73
4-3-3-3 [FePt/Ag]3多層膜隨退火溫度改變之微結構探討 74
4-3-4 [FePt/Ag]3多層膜隨插入Ag層厚度不同之探討 76
4-3-4-1 [FePt/Ag]3多層膜隨插入Ag層厚度不同之磁性探討 76
4-3-4-2 [FePt/Ag]3多層膜隨插入Ag層厚度不同之x-ray繞射分析 79
4-3-4-2-1 [FePt/Ag]3多層膜隨插入Ag層厚度不同之序化度計算分析 81
4-3-4-3 [FePt/Ag]3多層膜隨插入Ag層厚度不同之表面形態探討 83
4-3-5 [FePt/Ag]3多層膜採用不同製程並利用快速熱退火之參數討論 84
4-4 [FePt/Ag]3多層膜在不同氣氛下進行快速熱退火和不同退火時間下之探討 86
4-4-1 [FePt/Ag]3多層膜在不同氣氛下退火之探討 86
4-4-1-1 [FePt/Ag]3多層膜在不同氣氛下退火之磁性探討 86
4-4-1-2 [FePt/Ag]3多層膜在不同氣氛下退火之x-ray繞射分析 88
4-4-1-2-1 [FePt/Ag]3多層膜在不同氣氛下退火之參數討論 89
4-4-1-3 [FePt/Ag]3多層膜在不同氣氛下退火之微結構探討 90
4-4-1-4 [FePt/Ag]3多層膜在不同氣氛下退火之成份元素分析 92
4-4-2 [FePt/Ag]3多層膜在不同氣氛下改變退火溫度和時間之探討 97
4-4-2-1 [FePt/Ag]3多層膜在不同氣氛下改變退火時間之磁性探討 97
4-4-2-2 [FePt/Ag]3多層膜在不同氣氛下改變退火時間之x-ray繞射分析 98
4-4-2-2-1 [FePt/Ag]3多層膜在不同氣氛下改變退火時間之參數討論 98
4-4-2-3 [FePt/Ag]3多層膜在真空環境下退火改變溫度和時間之探討 99
第五章 結論 101
參考文獻 102



圖目錄
圖1-1 硬碟機記錄密度發展趨勢 3
圖1-2 (a)水平磁記錄(b)垂直磁記錄示意圖 3
圖2-1 FePt二元合金相圖 5
圖2-2 膜面與易磁化軸之間的夾角關係圖 5
圖2-3 FeAg二元合金相圖 6
圖2-4 PtAg二元合金相圖 6
圖2-5 FePt晶體由非序化轉變成L10相之示意圖 8
圖2-6 由於c軸方向的改變,在圖(a)之拉伸區(T)與壓縮區(C)變成圖(b)之壓縮區(C)與拉伸區(T) 8
圖2-7 由於微雙晶生成,導致c軸方向交互排列,雙晶面為(101) 9
圖2-8 (a)Fe、(b)Ni單晶晶體在不同晶軸方向之磁化曲線 11
圖2-9 Co單晶晶體在不同晶軸方向之磁化曲線 12
圖2-10 棒狀磁鐵與磁力線分佈 13
圖2-11 具有形狀異向性之橢球狀物體,a、c軸不等長 14
圖2-12 單晶單磁區沿著易磁化軸磁化之磁滯曲線示意圖 14
圖2-13 單晶單磁區沿著難磁化軸磁化之磁滯曲線示意圖 15
圖2-14 (a)反向磁區成核機制圖(b)磁區壁栓固機制圖 16
圖2-15 磁區壁栓固與反向磁區成核機制對於外加磁場(Ha)相對的矯頑磁力(Hc)之關係圖 16
圖3-1 實驗之流程圖 25
圖3-2 基板清洗之流程圖 26
圖3-3 真空系統之簡易圖 27
圖3-4 (a)FePt 9或15 nm膜厚薄膜(b) [FePt X nm/Ag Y nm]3多層膜
(X=2、3、5 nm;Y=0.5、1、2 nm) 28
圖3-5 電流密度與電壓之關係圖,區域(a)Townsend放電區,(b)正常放電區,(c)非正常放電區,和(d)弧光區 30
圖3-6輝光放電之示意圖 30
圖3-7 靶材表面磁力線與電力線分佈之示意圖 31
圖3-8 薄膜沉積步驟之示意圖:(a)孕核(b)晶粒成長(c)晶粒聚結(d)填補空孔和縫道 (e)沉積薄膜的成長 33
圖3-9 薄膜生長膜式(a) Frank-van der Merwe型式 (b) Stranski-Krastanov型式(c) Volmer-Weber型式 34
圖3-10 晶格繞射與布拉格公式之示意圖 37
圖3-11 繞射之幾何關係圖 38
圖4-1-1 [FePt 5 nm/Ag Y nm]3多層膜在400℃退火並持溫30 min之磁滯曲線圖 (Y=0.5、1、2、3、5 nm) 41
圖4-1-2 [FePt 5 nm/Ag Y nm]3多層膜在400℃退火並持溫30 min隨插入Ag層厚度不同之矯頑磁力(Hc//)與飽和磁化量(Ms//)變化趨勢圖 (Y=0.5、1、2、3、5 nm) 42
圖4-1-3 [FePt 5 nm/Ag Y nm]3多層膜在(a)500℃、(b)600℃退火並持溫30 min之磁滯曲線圖 (Y=0.5、1、2 nm) 42
圖4-1-4 [FePt 5 nm/Ag Y nm]3多層膜在(a)500℃、(b)600℃退火並持溫30 min隨插入Ag層厚度不同之矯頑磁力(Hc//)與飽和磁化量(Ms//)變化趨勢圖 (Y=0.5、1、2 nm) 43
圖4-1-5 [FePt 5 nm/Ag Y nm]3多層膜退火溫度從400℃到600℃的殘磁比關係圖 (Y=0.5、1、2 nm) 43
圖4-1-6 [FePt 5 nm/Ag Y nm]3多層膜在400℃退火並持溫30 min之XRD圖 (Y=0.5、1、2 nm) 44
圖4-1-7 [FePt 5 nm/Ag Y nm]3多層膜在500℃退火並持溫30 min之XRD圖 (Y=0.5、1、2 nm) 45
圖4-1-8 [FePt 5 nm/Ag Y nm]3多層膜在400℃退火30 min之晶格常數a、c對於Ag層厚度不同之關係圖 (Y=0.5、1、2 nm) 46
圖4-1-9 [FePt 5 nm/Ag Y nm]3多層膜在500℃退火30 min之晶格常數a、c對於Ag層厚度不同之關係圖 (Y=0.5、1、2 nm) 46
圖4-1-10 [FePt 5 nm/Ag Y nm]3多層膜在400℃退火30 min之矯頑磁力(Hc//)與序化度對應Ag層厚度變化之關係圖 (Y=0.5、1、2 nm) 48
圖4-1-11 [FePt 5 nm/Ag Y nm]3多層膜在500℃退火30 min之矯頑磁力(Hc//)與序化度對應Ag層厚度變化之關係圖 (Y=0.5、1、2 nm) 48
圖4-2-1 純FePt 15 nm薄膜在400℃改變後退火時間t長短之磁滯曲線圖 (t=1、10、30、60 min) 50
圖4-2-2 純FePt 15 nm薄膜在500℃改變後退火時間t長短之磁滯曲線圖 (t=1、10、30、60 min) 51
圖4-2-3 純FePt 15 nm薄膜在不同溫度下改變後退火時間t長短之矯頑磁力(Hc//)與飽和磁化量(Ms//)變化趨勢圖 (t=1、10、30、60 min) 51
圖4-2-4 [FePt 5 nm/Ag 2 nm]3多層膜在400℃改變後退火時間t長短之磁滯曲線圖 (t=1、10、30、60 min) 52
圖4-2-5 [FePt 5 nm/Ag 2 nm]3多層膜在500℃改變後退火時間t長短之磁滯曲線圖 (t=1、10、30、60 min) 53
圖4-2-6 [FePt 5 nm/Ag 2 nm]3薄膜在不同溫度下改變後退火時間t長短之矯頑磁力(Hc//)與飽和磁化量(Ms//)變化趨勢圖 (t=1、10、30、60 min) 53
圖4-2-7 純FePt 15 nm薄膜在室溫下濺鍍,再升至500℃進行不同後退火時間t之磁滯曲線圖 (t=1、10、30、60 min) 55
圖4-2-8 [FePt 5 nm/Ag 2 nm]3多層膜在室溫下濺鍍,再升至500℃進行不同後退火時間t之磁滯曲線圖 (t=1、10、30、60 min) 55
圖4-2-9 不同溫度下沉積FePt 15 nm及[FePt 5 nm/Ag 2 nm]3薄膜之矯頑磁力(Hc//)對應退火時間改變的關係圖 (退火溫度為500℃) 56
圖4-2-10 純FePt 15 nm薄膜在500℃退火30 min和室溫下進行濺鍍過程再升至500℃退火30 min之兩者XRD圖 57
圖4-2-11 [FePt 5 nm/Ag 2 nm]3多層膜在500℃退火時間1 min及10 min之(a)直接在500℃下濺鍍(b)在室溫時沉積薄膜之XRD圖 57
圖4-3-1 [FePt X nm/Ag 0.5 nm]3多層膜在700℃退火5 min隨FePt總厚度不同之磁滯曲線圖 [(a)2 nm、(b)3 nm、(c)5 nm] 62
圖4-3-2 [FePt X nm/Ag 0.5 nm]3多層膜在800℃退火5 min隨FePt總厚度不同之磁滯曲線圖 [(a)2 nm、(b)3 nm、(c)5 nm] 63
圖4-3-3 [FePt X nm/Ag 0.5 nm]3多層膜在700℃退火5 min隨FePt膜厚不同之矯頑磁力(Hc⊥和Hc//)與飽和磁化量(Ms⊥)變化趨勢圖 (X=2、3、5 nm) 64
圖4-3-4 [FePt X nm/Ag 0.5 nm]3多層膜在800℃退火5 min隨FePt膜厚不同之矯頑磁力(Hc⊥和Hc//)與飽和磁化量(Ms⊥)變化趨勢圖 (X=2、3、5 nm) 64
圖4-3-5 (a)[FePt X nm/Ag 1 nm]3和(b)[FePt X nm/Ag 2 nm]3之多層膜在800℃退火5 min隨FePt膜厚不同之矯頑磁力(Hc⊥和Hc//)趨勢圖 (X=2、3、5 nm) 65
圖4-3-6 [FePt X nm/Ag 0.5 nm]3多層膜在700℃退火5 min隨FePt總膜厚不同之XRD圖 (X=2、3、5 nm) 66
圖4-3-7 [FePt X nm/Ag 0.5 nm]3多層膜在800℃退火5 min隨FePt總膜厚不同之XRD圖 (X=2、3、5 nm) 66
圖4-3-8 [FePt X nm/Ag 0.5 nm]3多層膜700℃退火5 min序化度和矯頑磁力(Hc⊥)隨FePt總厚度改變之關係圖 (X=2、3、5 nm) 68
圖4-3-9 [FePt X nm/Ag 0.5 nm]3多層膜800℃退火5 min序化度和矯頑磁力(Hc⊥)隨FePt總厚度改變之關係圖 (X=2、3、5 nm) 68
圖4-3-10 [FePt X nm/Ag 0.5 nm]3多層膜700℃退火5 min的LOF值和矯頑磁力(Hc⊥)隨FePt總厚度改變之關係圖 (X=2、3、5 nm) 69
圖4-3-11 [FePt X nm/Ag 0.5 nm]3多層膜800℃退火5 min的LOF值和矯頑磁力(Hc⊥)隨FePt總厚度改變之關係圖 (X=2、3、5 nm) 70
圖4-3-12 [FePt 2 nm/Ag 0.5 nm]3多層膜退火溫度從(a)500℃、(b)600℃、(c)700℃、(d)800℃時間為5 min之磁滯曲線圖 71
圖4-3-13 [FePt 2 nm/Ag 0.5 nm]3多層膜在不同溫度下退火5 min之矯頑磁力(Hc⊥和Hc//)與飽和磁化量(Ms⊥)變化趨勢圖 72
圖4-3-14 [FePt 2 nm/Ag 0.5 nm]3多層膜退火5 min之溫度從500℃到800℃之XRD圖 73
圖4-3-15 [FePt 2 nm/Ag 0.5 nm]3多層膜退火溫度600℃到800℃對應序化度與矯頑磁力(Hc⊥)之關係圖 74
圖4-3-16 [FePt 2 nm/Ag 0.5 nm]3多層膜退火溫度600℃到800℃對應序化度與LOF值之關係圖 74
圖4-3-17 [FePt 2 nm/Ag 0.5 nm]3多層膜在600℃退火5 min之(a)TEM明視野圖形、(b)選區繞射圖、(c)晶粒大小散佈圖 75
圖4-3-18 [FePt 2 nm/Ag 0.5 nm]3多層膜在800℃退火5 min之(a)TEM明視野圖形、(b)選區繞射圖、(c)晶粒大小散佈圖 76
圖4-3-19 [FePt 3 nm/Ag Y nm]3多層膜在700℃退火5 min隨插入Ag層厚度不同之磁滯曲線圖 [(a)0 nm、(b)0.5 nm、(c)1 nm、(d)2 nm] 77
圖4-3-20 [FePt 3 nm/Ag Y nm]3多層膜在700℃退火5 min之矯頑磁力(Hc⊥和Hc//)與飽和磁化量(Ms⊥)變化趨勢圖 (Y=0、0.5、1、2 nm) 78
圖4-3-21 [FePt 3 nm/Ag Y nm]3多層膜在800℃退火5 min隨插入Ag層厚度不同之磁滯曲線圖 [(a)0 nm、(b)0.5 nm、(c)1 nm、(d)2 nm] 78
圖4-3-22 [FePt 3 nm/Ag Y nm]3多層膜在800℃退火5 min之矯頑磁力(Hc⊥和Hc//)與飽和磁化量(Ms⊥)變化趨勢圖 (Y=0、0.5、1、2 nm) 79
圖4-3-23 [FePt 3 nm/Ag Y nm]3多層膜在700℃退火5 min隨插入Ag層厚度不同之XRD圖 (Y=0.5、1、2 nm) 80
圖4-3-24 [FePt 3 nm/Ag Y nm]3多層膜在800℃退火5 min隨插入Ag層厚度不同之XRD圖 (Y=0、0.5、1、2 nm) 80
圖4-3-25 [FePt 3 nm/Ag Y nm]3多層膜在700℃退火5 min隨插入Ag層厚度不同對應矯頑磁力(Hc⊥)和序化度之關係圖 (Y=0.5、1、2 nm) 81
圖4-3-26 [FePt 3 nm/Ag Y nm]3多層膜在800℃退火5 min隨插入Ag層厚度不同對應矯頑磁力(Hc⊥)和序化度之關係圖 (Y=0、0.5、1、2 nm) 82
圖4-3-27 [FePt 3 nm/Ag Y nm]3多層膜在700℃退火5 min隨插入Ag層厚度不同對應矯序化度和LOF值之關係圖 (Y=0.5、1、2 nm) 82
圖4-3-28 [FePt 3 nm/Ag Y nm]3多層膜在800℃退火5 min隨插入Ag層厚度不同對應矯序化度和LOF值之關係圖 (Y=0、0.5、1、2 nm) 83
圖4-3-29 (a)純FePt 9 nm、(b)[FePt 3 nm/Ag 0.5 nm]3薄膜在800℃退火5 min之SEM圖形 84
圖4-3-30 (a)[FePt 3 nm/Ag 2 nm]3多層膜在800℃退火5 min之SEM圖形和(b)圈選區域之成份列表(c)圈選顆粒之成份列表 84
圖4-4-1 [FePt 3 nm/Ag 0.5 nm]3多層膜在700℃採用不同工作氣體(a)真空、(b)Ar、(c) Ar+5%H2時退火5 min之磁滯曲線圖 87
圖4-4-2 [FePt 3 nm/Ag 0.5 nm]3多層膜在700℃採用不同工作氣體(a)真空、(b)Ar、(c) Ar+5%H2時退火10 min之磁滯曲線圖 88
圖4-4-3 [FePt 3 nm/Ag 0.5 nm]3多層膜在700℃採用不同工作氣體退火5 min之 XRD圖 89
圖4-4-4 [FePt 3 nm/Ag 0.5 nm]3多層膜在700℃真空環境下退火5 min之(a)TEM圖形、(b)選區繞射圖、(c)晶粒大小散佈圖 91
圖4-4-5 [FePt 3 nm/Ag 0.5 nm]3多層膜在700℃充滿Ar氣氛下退火5 min之(a)TEM圖形、(b)選區繞射圖、(c)晶粒大小散佈圖 92
圖4-4-6 [FePt 3 nm/Ag 0.5 nm]3多層膜在真空下700℃退火5 min之表面全能譜圖 93
圖4-4-7 [FePt 3 nm/Ag 0.5 nm]3多層膜在Ar氣氛下700℃退火5 min之表面全能譜圖 94
圖4-4-8 [FePt 3 nm/Ag 0.5 nm]3多層膜在Ar氣氛下700℃退火5 min Fe、Pt、Ag元素之縱深分佈圖 94
圖4-4-9 Fe在深度為(a)0 nm、(b)3.74 nm、(c)9.18 nm、(d)14.28 nm處單元素能譜圖 95
圖4-4-10 Pt在深度為(a)0 nm、(b)14.28 nm處之單元素能譜圖 95
圖4-4-11 Ag在深度為(a)0 nm、(b)14.28 nm處之單元素能譜圖 96
圖4-4-12 [FePt 3 nm/Ag 0.5 nm]3多層膜在600℃採用不同工作氣體(a)真空、(b)Ar、(c) Ar+5%H2退火30 min之磁滯曲線圖 97
圖4-4-13 [FePt 3 nm/Ag 0.5 nm]3多層膜在600℃採用不同工作氣體退火30 min之XRD圖 98
圖4-4-14 [FePt 3 nm/Ag 0.5 nm]3多層膜在不同退火溫度和時間之矯頑磁力(Hc⊥)關係圖(不同退火溫度之時間為5 min,不同退火時間之溫度為700℃) 100



表目錄
表2-1 Fe和Ni立方晶體之磁晶異向常數 11
表2-2 K1和K2值與磁難易軸之關係 11
表2-3 各種硬磁材料之性質 24
表3-1 實驗參數表 35
表4-1 [FePt/Ag]3多層膜在400℃退火30 min之製程參數表 49
表4-2 [FePt/Ag]3多層膜在500℃退火30 min之製程參數表 49
表4-3 [FePt/Ag]3多層膜在600℃退火30 min之製程參數表 49
表4-4 FePt 15 nm薄膜在500℃退火30 min之沉積膜時採用不同溫度的比較 58
表4-5 [FePt 5 nm/Ag 2 nm]3多層膜在500℃退火不同時間之沉積膜時採用不同溫度 的比較 58
表4-6 FePt 15 nm單層膜直接在500℃退火不同時間之製程參數表 59
表4-7 [FePt 5 nm/Ag 2 nm]3多層膜直接在500℃退火不同時間之製程參數表 59
表4-8 FePt 15 nm單層膜在室溫下沉積再升至500℃退火不同時間之製程參數表 59
表4-9 [FePt 5 nm/Ag 2 nm]3多層膜在室溫下沉積再升至500℃退火不同時間之製程參數表 59
表4-10 [FePt X nm/Ag 0.5 nm]3膜在800℃退火5 min隨FePt厚度不同之製程參數表 85
表4-11 [FePt 2 nm/Ag 0.5 nm]3膜在不同溫度下退火5 min之製程參數表 85
表4-12 [FePt 3 nm/Ag Y nm]3膜在800℃退火5 min隨Ag層厚度不同之製程參數表 85
表4-13 [FePt 3 nm/Ag 0.5 nm]3膜在700℃下退火5 min之製程參數表 90
表4-14 [FePt 3 nm/Ag 0.5 nm]3膜在700℃下退火10 min之製程參數表 90
表4-15 Fe各化學組態在不同深度所佔有的比例 96
表4-16 Fe、Pt、Ag各化學組態在不同深度所佔有的比例 96
表4-17 [FePt 3 nm/Ag 0.5 nm]3膜在600℃下退火30 min之製程參數表 99
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