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PLD製作Py(100)/Cu(100)/H-Si(100)薄膜與其磁性行為研究
(2014) 趙晉鴻; Cing-Hung CHAO
利用脈衝雷射沉積(Pulsed laser deposition, PLD)法在室溫下製作厚度5nm至100nm之銅與鎳鐵 (Ni80% Fe20%, Py)薄膜於H-Si(100)基板上，Cu(100)為了降低晶格失配度從33.3 %降為5.7 %，故旋轉45度使Cu[100]平形H-Si[110]進行磊晶，樣品經X光繞射實驗確定單晶Cu(100)結構生成。FCC-Py(100)因與FCC-Cu(100)間的晶格失配度為1.7%，因此Py(100)可穩定地磊晶於Cu(100)上。藉由X光ϕ-scan的量測也證實基板與薄膜間的晶向關係為Si [110]//Cu[010]//Py[010]。而[Py/Cu]10的多層膜樣品在X光繞射實驗上發現具有超晶格結構。在磁性量測上，由LMOKE發現樣品具有單軸磁異向性，並且易磁化軸與難磁化軸分別平行於Py[010]與Py[100]，單軸磁異向性可能是由於晶格失配度產生應變，破壞FCC-Py的四重對稱所造成。從這次的研究結果發現，樣品的矯頑場隨著Py厚度的增加從1.7Oe增加到3.0Oe。其他的磁性參數由FMR量測結果經計算得出，阻尼常數當Py厚度為10nm時，有最小值 1.25×〖10〗^(-2)，之後分別因為渦電流效應與晶格失配度導致阻尼常數隨著Py薄膜厚度的增加或減少皆為上升。