學位論文

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Subject: search.filters.subject.自旋轉矩-鐵磁共振

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    鎳鐵合金/氧化鎳/鉑之異質結構的自旋轉矩鐵磁共振
    (2023) 熊軒諒; Hsiung, Hsuan-Liang
    本研究主要希望能夠增加代表著自旋轉矩-鐵磁共振(spin-torque ferromagnetic resonance, ST-FMR) 中，電荷電流轉換為自旋電流之轉換效率的自旋霍爾角的大小(spin Hall angle, SHA)。我們使用的基本材料為，用於產生自旋轉矩的鉑(Pt)金屬，以及產生鐵磁共振(ferromagnetic resonance, FMR)的鎳鐵合金(permalloy, Py, Ni80Fe20)。為了提升轉換效率，我們嘗試了兩種方法。第一種方法是在原本由Pt (5nm)與Py (5nm)所組成的雙層異質結構之間，再夾入一層2 nm厚的一氧化鎳(NiO)，希望能夠由此使得異質結構的自旋霍爾角增大。另外我們也有將此樣品最低降溫到了1.5 K左右進行量測，也分析了此樣品在各種溫度下的自旋霍爾角大小。第二種方法是將原本作為產生自旋轉矩的Pt，更換為別的材料。在本研究中，我們選用了近期較為熱門的PtTe2作為替代材料，並且實踐出了一整套製程，可以將塊材狀的二維材料，製作成可以量測ST-FMR的樣品。
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    在雙層材料鉑/鎳鐵合金中的自旋轉矩-鐵磁共振
    (2021) 張祐誠; Chang, You-Cheng
    此實驗研究了鐵磁性材料 (ferromagnetic materials) 的自旋電子學，主要探討自旋軌道轉矩 (spin orbit torque, SOT) 的貢獻，在樣品的選擇上我們選用了鎳鐵合金 (permalloy, Py, Ni_80 Fe_20) 及鉑 (platinum, Pt) 的雙層薄膜材料。在此研究我們所探討的磁性薄膜材料，是指能對外加磁場做出反應，並且厚度為小於1 μm 的鐵磁性材料，透過輸出微波訊號給鐵磁性薄膜材料層，量測材料上的自旋轉矩-鐵磁共振 (spin torque-ferromagnetic resonance, ST-FMR)，並對此量測數據進行數據擬合分析。我們選用了共平面波導 (coplanar waveguide, CPW) 的樣品結構，來量測鐵磁共振 (ferromagnetic resonance, FMR) 的現象，透過 Py 材料內部的各異向性磁阻 (anisotropic magnetoresistance, AMR)，產生直流電壓訊號 (DC voltage signal)，量測此訊號造成的ST-FMR，透過數據分析計算材料的自旋流和自旋霍爾角 (spin Hall angle)，並且將樣品降溫至40 K進行測量。