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玻璃基板粗糙度對於鎳鐵薄膜磁性特性的影響
(2013) 黃正偉
本論文研究鎳鐵薄膜長在不同粗糙度的玻璃基板上的磁性行為。利用氫氟酸蝕刻玻璃的特性，玻璃基板的粗糙度是用氫氟酸的蝕刻時間來控制。在不同粗糙玻璃基板上用磁控式濺鍍成長鎳鐵薄膜(Py/G)。利用原子力顯微鏡來檢視分析平均粗糙度，利用統計方法定量找出各種表貌的相關參數如平均表面粗糙度、方均根粗糙度和偏度。樣品的磁性行為則是用鐵磁共振儀(FMR)和柯爾磁光儀(MOKE)量測得到。實驗使用蓋玻片當作基板，預前處裡是用丙酮經由超音波震盪器清洗，再由15%濃度氫氟酸經不同蝕刻時間來製造不同表面粗糙度，蝕刻完後用去離子水、丙酮同樣用超音波震盪器來清洗，再用氮氣來吹乾基板，最後利用磁控濺鍍鍍上5nm的鎳鐵薄膜。隨著表面蝕刻時間增加，玻璃基板的方均根高度變化並不顯著，最大的方均根高度約為3.75nm最小則是。偏度則和蝕刻時間有正相關。樣品磁性如矯頑場、鐵磁共振吸收半高寬和方均根高度並無明確的關聯。但發現偏度和磁性的相關性，偏度和矯頑場有反V字型的關係圖，最高的矯頑場為20Oe對應到的偏度約為1.5。偏度和鐵磁共振吸收半高寬呈現週期震盪且振幅越來越大週期約為偏度2。