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dc.contributor林克偉zh_TW
dc.contributor.author陳穎嫻zh_TW
dc.contributor.authorYing-Hsyan Chenen_US
dc.contributor.other材料科學與工程學系所zh_TW
dc.date2015zh_TW
dc.date.accessioned2015-12-11T09:06:04Z-
dc.identifierU0005-0402201513463200zh_TW
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dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11455/91948-
dc.description.abstract'本研究利用雙離子束濺鍍系統(IBAD)製備Al/[Fe/V]/SiO2雙層薄膜,鋁層作為薄膜保護層,並利用輔助離子束(End Hall)轟擊鐵磁層,探討Al/[Fe/V]/SiO2雙層薄膜之微結構及磁性質。 X光繞射分析(XRD)得知晶體結構,由XRD分析圖發現Al/[Fe/V]/SiO2雙層薄膜在82.3°及42.1°處有繞射峰,於JCPDS Card 之Fe(211)與V(110)晶體平面處有繞射峰。鐵與釩皆為體心立方(b.c.c.)結構,利用Bragg’s law計算得到薄膜中鐵晶格常數a=2.98 A,與釩晶格常數a=3.03 A,與塊材理論值相近。接著利用穿透式電子顯微鏡(TEM)進行晶粒尺寸分佈、膜厚及結構成分分析,利用TEM暗視野圖統計出平均晶粒尺寸約為9.5 nm, TEM橫截面圖可辨別本實驗試片有鋁、鐵、釩三層斷面及各層膜厚分別為鋁層膜厚約為1 nm;鐵層膜厚約為6 nm;釩層膜厚約為31 nm。 磁性質方面,在外加磁場(12k Oe)利用震動樣品磁力計(VSM) 沿平行膜面量測薄膜磁性質於室溫(298K)及低溫(180K),觀察到低溫時有較大的飽和磁化量,較高的剩磁比,而矯頑磁力則無明顯變化。 'zh_TW
dc.description.tableofcontents'目錄 第一章、緒論………………………………………………………………………. 1 1-1 前言……………………………………………………………………………...1 1-2 研究動機…………………………………………………………………….…..2 1-3 基礎理論………………………………………………………………………...3 1-3-1磁性物質簡介 ……………………………………………………………....3 1-3-2磁滯曲線….…………………………………………………………… .…7 1-3-3磁異向性…………………………………………………………………....7 1-4文獻回顧………………………………………………………………………..11 1-4-1柯爾磁光效應 Magnetic-Optic Kerr Effect (MOKE)…………………….11 1-4-1超導磁合金Permalloy…………………………………………………….15 1-5 第一章參考文獻……………………………………………………………….16 第二章、實驗方法與設計…………………………………………………………..18 2-1實驗設計……………………………………………………………………… 18 2-2 材料選用……………………………………………………………………….20 2-3 基材前處理…………………………………………………………………….21 2-3-1 基板製備………………………………………………………………….21 2-3-2 TEM觀測試片製備……………………………………………………….21 2-4 薄膜製備……………………………………………………………………….22 2-5 雙離子束濺鍍系統(Ion Beam Assisted Depsition,IBAD)…………………..23 2-6第二章參考文獻………………………………………………………………..27 第三章、分析儀器原理與介紹……………………………………………………..28 3-1 X光繞射儀(X-Ray Diffraction,XRD)………………………………………....28 3-2 穿透式電子顯微鏡(Transmission Electron Microscopy,TEM)……………....30 3-3震動樣品磁力計(Vibrating Sample Magnetometer,VSM)…………………....34 3-4 第三章參考文獻……………………………………………………………....35 第四章、結果與討論……………………………………………………………….36 4-1-1 X光繞射分析(XRD)……………………………………………………...36 4-1-2 穿透式電子顯微鏡(TEM)微結構分析…………………………………….39 4-1-3 震動樣品磁力計(VSM)磁性量測………………………………………...43 4-2 第四章參考文獻………………………………………………………………45 第五章、結論……………………………………………………………………….46 圖目錄 圖1.1、磁性物質磁矩排列示意圖……………………………………………………3 圖1.2、順磁性磁化率與溫度關係圖…………………………………………………4 圖1.3、反磁性磁化率與溫度關係圖…………………………………………………4 圖1.4、鐵磁性物質的磁滯曲線………………………………………………………5 圖1.5、鐵磁性磁化率與溫度關係圖…………………………………………………5 圖1.6、反鐵磁性磁矩排列及磁化率與溫度關係圖…………………………………6 圖1.7、亞鐵磁性磁矩排列及磁化率與溫度關係圖………………………………..6 圖1.8、磁滯曲線圖………………………………………………………………… ..7 圖1.9、磁性質交互作用關係圖………………………………………………………8 圖1.10、(a)單晶鎳在不同晶格方向之磁化曲線、(b) 單晶鐵在不同晶格方向之磁化曲線、(c) 單晶鈷在不同晶格方向之磁化曲線…………………………………..9 圖1.11、磁滯曲線偏移磁化軸之示意圖,Hex及Hc在磁滯曲線中之定義……….9 圖1.12表面磁光柯爾效應之儀器架設圖…………………………………………..11 圖1.13 MOKE 入射角與磁化方向關係圖……………………………………… ...12 圖、1.14室溫中歸磁化為磁場的函數於平行膜面及垂直膜面對釩/鐵/氧化鎂與鉻/鐵/氧化鎂圖(a)5 MLS,(b)6 ML(c)7 ML(d)3 ML,(e)4 ML(f)5 ML..13 圖1.15、Fe/ V(110)鐵層厚度對柯爾參數及PNR作圖………………………..14 圖、1.16 Ni-Fe合金的飽和磁化量(BS)和居禮溫度(TC)與Ni含量關係圖………15 圖、1.17 Ni-Fe合金在0.002T磁化強度時的初導磁率(μ0)與Ni含量關係圖……15 圖2.1、試片示意圖…………………………………………………………………..16 圖2.2、實驗流程圖…………………………………………………………………..17 圖2.3、鐵晶體結構示意圖………………………………………………………. …18 圖2.4、鍍膜示意圖…………………………………………………………………..22 圖2.5、雙離子束濺鍍系統…………………………………………………………..23 圖2.6、Kaufman離子源剖面圖……………………………………………………..24 圖2.7、Kaufman離子源及其輝光放電室示意圖…………………………………..24 圖2.8、離子束電流與兩柵極之關係圖…………………………………………….25 圖2.9、End Hall 離子源工作原理示意圖………………………………………….26 圖2.10、End Hall 離子源剖面圖……………………………………………………26 圖3.1、X-ray繞射儀…………………………………………………………………28 圖3.2、Bragg’s law 示意圖…………………………………………………………29 圖3.3、低掠角X光繞射法示意圖…………………………………………………29 圖3.4、穿透式電子顯微鏡示意圖………………………………………………….30 圖3.5、穿透式電子顯微鏡(A)明視野 (B)暗視野成像方法……………………...31 圖3.6、照相機長度相關繞射之幾何關係圖……………………………………….32 圖3.7 、暗視野影像計算晶粒尺寸方式之示意圖………………………………..33 圖3.8、震動樣品磁力計的示意圖………………………………………………….34 圖4.1、Al/[Fe/V]/SiO2雙層薄膜X光繞射圖……………………………………….36 圖4.2、Al/[Fe/V]/SiO2雙層薄膜TEM SAD(300X)………………………………..39 圖4.3、Al/[Fe/V]/SiO2雙層薄膜TEM SAD(300X)…………………………………40 圖4.4、Al/[Fe/V]/SiO2雙層薄膜TEM明視野圖……………………………………41 圖4.5、Al/[Fe/V]/SiO2雙層薄膜TEM暗視野圖………………………………….41 圖4.6、晶粒大小分布圖…………………………………………………………. …41 圖4.7、Al/[Fe/V]/SiO2雙層薄膜TEM橫截面影像圖VEH=70V……………………42 圖4.8、Al/[Fe/V]/SiO2雙層薄膜在T=298K 之磁滯曲線圖…………………… ..43 圖4.9、Al/[Fe/V]/SiO2雙層薄膜於外加場平行膜面之不同量測溫度磁滯曲線疊圖……………………………………………………………………………………..44 表目錄 表2.1、鍍膜參數……………………………………………………………………22 表4.1、Fe_ JCPDS Card 繞射資料對應表…………………………………………37 表4.2、V_ JCPDS Card 繞射資料對應表………………………………………….37 表4.3、σ-FeV _ JCPDS Card 繞射資料對應表…………………………………….37 表4.4、Fe/V晶格常數……………………………………………………………….38 表4.5、Al/[Fe/V]/SiO2雙層薄膜TEM SAD分析表……………………………….40 表4.6、室溫Al/[Fe/V]/SiO2雙層薄膜與塊材鐵之磁性質比較表……………......44 表4.7、Al/[Fe/V]/SiO2雙層薄膜VSM量測結果一覽表………………………….44 'zh_TW
dc.language.isozh_TWzh_TW
dc.rights同意授權瀏覽/列印電子全文服務,2015-02-04起公開。zh_TW
dc.subject磁性薄膜zh_TW
dc.subjection beam bombardeden_US
dc.subjectmagneticen_US
dc.title離子束轟擊[鐵/釩]薄膜之微結構及磁性質研究zh_TW
dc.titleThe studies of microstructure and magnetic properties of ion beam bombarded [Fe/V] thin filmsen_US
dc.typeThesis and Dissertationen_US
dc.date.paperformatopenaccess2015-02-04zh_TW
dc.date.openaccess2015-02-04-
item.grantfulltextrestricted-
item.openairetypeThesis and Dissertation-
item.languageiso639-1zh_TW-
item.openairecristypehttp://purl.org/coar/resource_type/c_18cf-
item.cerifentitytypePublications-
item.fulltextwith fulltext-
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