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系統識別號 U0002-2508201415032500
DOI 10.6846/TKU.2014.01046
論文名稱(中文) 利用X光吸收光譜和磁圓偏振二向性研究三層膜Pd/Co/Pd/Al2O3的電子結構及磁性特質
論文名稱(英文) Magnetism and Electronic Structure of Pd/Co/Pd/Al2O3 Trilayer Studied by X-ray Absorption Spectroscopy and Magnetic Circular Dichroism
第三語言論文名稱
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中文) 物理學系碩士班
系所名稱(英文) Department of Physics
外國學位學校名稱
外國學位學院名稱
外國學位研究所名稱
學年度 102
學期 2
出版年 103
研究生(中文) 高肇鴻
研究生(英文) Chao-Hung Kao
學號 600210230
學位類別 碩士
語言別 繁體中文
第二語言別
口試日期 2013-06-20
論文頁數 54頁
口試委員 指導教授 - 彭維鋒(wfpong@mail.tku.edu.tw)
委員 - 杜昭宏
委員 - 王柏堯
關鍵字(中)

退火
合金
吸收譜
垂直磁性
關鍵字(英) Pd/Co/Pd
XMCD
XANES
EXAFS
Alloy
PMA
第三語言關鍵字
學科別分類
中文摘要
此篇之研究報告發現Pd/Co/Pd三層膜結構透過退火處理產生垂直磁異向性 (Perpendicular Magnetic Anisotropy, PMA),藉由X 光吸收近邊緣結構(X-ray Absorption Near Edge Structure)以及延伸X 光吸收精細結構(Extend X-ray Absorption Fine Structure)結果對比合金樣品,可以發現退火效應誘發合金結構。進一步利用X光磁圓偏振二向性(X-ray Magnetic Circular Dichroism)可以發現退火效應導致樣品軌道/自旋磁矩比增強因而改變樣品的磁性異向性,因此我們推論Pd/Co/Pd三層膜透過了退火改變了結構同時也誘發了樣品的垂直磁異向性。
英文摘要
In Pd/Co/Pd trilayers, we report that the perpendicular magnetic anisotropy (PMA) can be induced by a modification of Pd-Co interface through the post-annealing. By means of magneto-optical Kerr effect, X-ray absorption near-edge structure, extended X-ray absorption fine structure, and X-ray magnetic circular dichroism, we demonstrate that the post-annealing could lead to formation of alloy-like Co structure above the preceding Pd-Co interface. Such interface structure could enhance the PMA owing to the characteristics of perpendicular crystalline anisotropy.
第三語言摘要
論文目次
目  錄
致謝	Ⅰ
中文摘要	Ⅲ
英文摘要	Ⅳ
目錄	Ⅴ
圖表目錄	Ⅶ
第一章、 緒論	1
     1-1. 磁性多層膜簡介	1
     1-2. Pd/Co/Pd與Pd-Co合金之磁性特性	1
    第二章、 實驗技術	5
     2-1. 同步輻射	5
     2-2. X光吸收光譜簡介	6
        2-2-1. 吸收截面與E0值	8
        2-2-2. X光吸收近邊緣結構	9
        2-2-3. X光延伸吸收精細結構	10
        2-2-4. 實驗方法	15
        2-2-5. 數據分析	19
 第三章、X光磁圓偏振二向性簡介(XMCD)	23
     3-1. 理論模型	23
    實驗方法	26
第四章、實驗數據分析與討論	27
4-1.樣品製備與磁性量測	27
4-2.穿透式電子顯微鏡(TEM) 	31
4-3.延伸X光吸收光譜精細結構(EXAFS) 	33
4-4.X光近吸收邊緣結構(XANES) 	37
4-5. X光磁圓偏振二向性譜(XMCD)	40
第五章、結論	49
參考文獻	52

圖表目錄
圖1-1.樣品示意圖	3
圖1-2.MOKE量測之樣品磁滯曲線	4
圖1-3.合金薄膜樣品垂直異向性(Ku)及飽和磁化率(Ms)隨Co濃度變化圖	4
圖2-1.光子能量與銅吸收截面關係圖	7
圖2-2.XANES與EXAFS分界圖	12
圖2-3.光電子平均自由路徑與能量關係圖	12
圖2-4.單一散射與多重散射之圖像
(a)為單一散射路程示意圖 (b)為多重散射路程示意圖	13
圖2-5.射出電子受鄰近園子的備向散射,而產生干涉現象
(a)建設性干涉 (b)破壞性干涉	14
圖2-6.X光吸收光譜實驗示意圖	16
圖2-7.三種光譜量測方法	18
圖2-8.X光吸收光譜之數據分析流程	19
圖3-1.Co L3,2-edge吸收光譜。實線和虛線分別表示Co對正磁場和負磁場的X光吸收光譜	26
圖4-1.鍍槍工作原理	28
圖4-2.三層膜樣品真空MOKE圖	30
圖4-3.合金樣品真空MOKE圖	30
圖4-4 樣品TEM量測結果及厚度示意圖	33
圖4-5.樣品As-grown及Annealed之EDS分析結果	33
圖4-6.Co K-edge EXAFS傅立葉轉換圖	36
圖4-7樣品退火前後合金結構分佈示意圖	38
圖4-8.Pd L3-edge一系列樣品的圖譜以及對Pd foil的差譜	39
圖4-9.XMCD 實驗設置示意圖	41
圖4-10.正負磁場下三層膜樣品之Co L3,2-edge及XMCD譜圖與積分圖	42
圖4-11.X正負磁場下合金樣品之Co L3,2-edge及XMCD譜圖與積分圖	43
圖4-12.樣品示意圖及TEY訊號穿透深度示意圖	48

表4-1.樣品Sum rule計算結果	44

表4-2. Annealed與As-grown 矯頑力與morb/mspin個別之比例	48
參考文獻
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