學位論文
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Item 渦旋光對低維度材料與磁性薄膜異質結構之光電響應增益探討(2024) 林士傑; Lin, Shih-Chieh本研究將藉由將拉蓋爾-高斯(Laguerre-Gaussian, LG)光束照射在磁性材料與低維度材料的異質結構上，以探討帶有軌道角動量的渦旋光對其所產生的效應。由於LG光束具有特殊的電場分佈，藉由理論推測可能會與材料表面的電子海進行交互作用進而產生環形電流及垂直磁場。在材料的選擇上我們使用鈷作為鐵磁性材料，而低維度材料是選用具有相近能隙的半導體材料：MoS2及C60來進行探討。首先我們探討Co與MoS2的異質結構，由於在先前的研究中發現在Co/MoS2系統中鈷原子會使MoS2具有特殊的磁各異向性，提供了Co/MoS2異質結構與LG光束間交互作用的可能性。再來我們試著於鈷薄膜中摻入C60薄膜，由先前的研究指出Co與C60會有電子交換行為使得C60會帶有磁性，因此我們便以Co/C60/Co/MoS2異質結構來探討此結構與Co/MoS2異質結構間的差異，進一步研究鐵磁薄膜與低維度材料異質結構對LG光束的響應。最後，我們試著改變鐵磁材料與低維度材料的結構，由層狀堆疊改為合金的結構，探討Co-C60合金薄膜對渦旋光間的響應。研究結果顯示在二硫化鉬上透過蒸鍍法鍍上一層鈷薄膜後，會使得該元件對LG光的光電響應更為明顯；另外在Co/C60/Co/MoS2異質結構上發現在鈷薄膜中摻入C60薄膜的多層堆疊結構有著更顯著的光電響應，並且對LG光束也有著更強的反應。另外，在Co-C60合金的實驗中發現，對其照射渦旋光時此合金薄膜的阻值會隨著軌道角動量增加而上升。在物理機制的探討中，我們藉由從電子自旋的疊加態分佈，去探討LG光束所造成的外加磁場對光電響應的影響。Item 玻璃基板粗糙度對於鎳鐵薄膜磁性特性的影響(2013) 黃正偉本論文研究鎳鐵薄膜長在不同粗糙度的玻璃基板上的磁性行為。利用氫氟酸蝕刻玻璃的特性，玻璃基板的粗糙度是用氫氟酸的蝕刻時間來控制。在不同粗糙玻璃基板上用磁控式濺鍍成長鎳鐵薄膜(Py/G)。利用原子力顯微鏡來檢視分析平均粗糙度，利用統計方法定量找出各種表貌的相關參數如平均表面粗糙度、方均根粗糙度和偏度。樣品的磁性行為則是用鐵磁共振儀(FMR)和柯爾磁光儀(MOKE)量測得到。實驗使用蓋玻片當作基板，預前處裡是用丙酮經由超音波震盪器清洗，再由15%濃度氫氟酸經不同蝕刻時間來製造不同表面粗糙度，蝕刻完後用去離子水、丙酮同樣用超音波震盪器來清洗，再用氮氣來吹乾基板，最後利用磁控濺鍍鍍上5nm的鎳鐵薄膜。隨著表面蝕刻時間增加，玻璃基板的方均根高度變化並不顯著，最大的方均根高度約為3.75nm最小則是。偏度則和蝕刻時間有正相關。樣品磁性如矯頑場、鐵磁共振吸收半高寬和方均根高度並無明確的關聯。但發現偏度和磁性的相關性，偏度和矯頑場有反V字型的關係圖，最高的矯頑場為20Oe對應到的偏度約為1.5。偏度和鐵磁共振吸收半高寬呈現週期震盪且振幅越來越大週期約為偏度2。