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    Co/FePS3與Pd/Mg/[Fe/Pd]n異質結構的磁性與功能性
    (2023) Alltrin Dhana Raja Gopal; Alltrin Dhana Raja Gopal
    在本論文中，我們首先研究鐵磁/二維反鐵磁材料(Co/FePS3)異質結構的介面磁耦合，這對於未來在自旋電子元件應用中至關重要。原子力顯微鏡揭露機械剝離法製備的FePS3薄膜表面存在約單層的缺陷。隨著Co層均勻地覆蓋於FePS3層，其表面粗糙度降至~ ±0.5 奈米。在磁特性方面，Pd/Co/FePS3異質結構表現出水平磁各向同性，並且當溫度從~85 K升高到~110-120 K時，磁矯頑力急劇降低<50%，這與FePS3的尼爾溫度相似。因此，該結果支持Co和 FePS3 薄膜之間界面磁耦合的想法。隨後，即使在高達 473 K的退火後，Co和 FePS3 薄膜之間的磁耦合仍然有效。此外，X射線磁圓二色性證實了沿平行於Co薄膜磁化的方向存在非補償Fe磁矩。淨Fe磁矩應該在調控水平異向性的Co薄膜和垂直異向性的FePS3層之間的磁耦合中發揮重要作用。 在接下來的研究中，我們探討氫氣對Mg/[Fe/Pd]x/Pd和[Fe/Pd]x/Pd多層薄膜的磁性響應。我們製備了不同Fe層厚度(0.1, 0.2, 0.4 nm)和不同週期的Fe/Pd多層薄膜，並利用磁光柯爾效應在大氣和氫氣環境下觀測樣品的磁特性。實驗結果顯示Fe/Pd多層膜在大氣和真空中表現出相同的磁特性。然而當樣品暴露於1巴的氫氣後磁矯頑力迅速下降，且在氫氣環境中保持穩定。即使樣品離開氫氣環境，此氫化效應仍可維持長達約1個小時，並且該效應對磁特性的影響是可逆的。此外，在真空和氫氣環境下皆可觀測到清晰的磁域翻轉影像，與磁滯曲線的變化相呼應。緊接著，我們使用氬氣對Mg/[Fe/Pd ]x/Pd多層膜表面轟擊，以產生微小的缺陷，使得薄膜相對於原始狀態具有更強的磁性響應。