學位論文

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Subject: search.filters.subject.磁性薄膜

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    在導電玻璃上電鍍鈷鉑奈米島團的研究
    (2012) 陳藝丰; Yi-Feng Chen
    薄膜和奈米島團的製備有很多種方式，其中可以在大氣下進行的方式之一就是電鍍。電鍍薄膜的過程中有許多的變因可以加以探討，本實驗想要建構一套系統化的討論方式，找出電鍍條件和薄膜特性之間的關係。實驗中，控制電鍍液的組成成分，探討的操縱變因為:不同的電鍍方式，而用來測量分析薄膜特性的儀器有: 恆電位儀（potentiostat）、恆電流儀（galvanostat）、螢光元素分析儀（x-ray fluorescence, XRF）、磁光柯爾效應儀（magneto-optical Kerr effect, MOKE）、原子力顯微鏡 （atomic force microscopy），分別就:電鍍時的電流電壓變化分析，電鍍後膜的成分、磁特性、表面形貌結構這幾個面向來探討。 本實驗將鈷鉑薄膜利用化學電鍍的方式鍍在導電玻璃(氧化銦錫ITO)上。電鍍液是由100 mM的硫酸鈷溶液和3.33 mM的氯鉑氫酸加上50.0 mM的硼酸(緩衝液)組合而成。電鍍的方式主要分成兩種，一種是定電壓電鍍法(potentiostatic)，另一種為定電流電鍍法(galvanostatic)。藉由固定電壓觀察電鍍時的電流變化，或是固定電流觀察電鍍時的電壓變化，搭配循環伏安法可以對於實驗結果加以解釋，並進一步地由成分分析和磁特性分析，觀察電流或電壓的大小如何影響鍍膜的成分，而膜的成分和磁特性和表面結構的關係也可以藉此探討出來。 一開始，先做一系列相關鍍液的循環伏安法對照實驗，推測CV圖中特殊還原峰值電壓可能發生的反應，並在這些特別的電壓位置進行定電壓電鍍薄膜；我們選用了-0.45 V、-0.70 V和-0.85 V這三種特別的電壓大小去電鍍薄膜，接著利用元素分析儀討論在不同電壓下鈷鉑的還原比例，在-0.70 V的電壓大小可以得到鈷鉑還原比例約為1:1，並在這個條件下所鍍的薄膜其縱向矯頑力最大；在 -0.45 V的定電壓下電鍍的薄膜出現特殊形狀的磁滯曲線，探究其薄膜結構，則由原子力顯微鏡觀察到薄膜表面有自我叢聚的島狀微結構。 最後利用定電流電鍍法，得到許多呼應定電壓電鍍法的實驗結果；並且可以觀察到利用化學沉積的方式，電鍍出來的薄膜具有多樣性的表面形貌，電壓和電流的些微改變，所鍍出來的薄膜表面形貌即有所不同，所以可以利用改變化學沉積的參數，製作想要鍍的薄膜的表面形貌。
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    超高真空系統架設與鐵在低溫下成長於金與矽基板之研究
    (2009) 林彥穎; Lin Yen-Ying
    我們建立了一部多功能超高真空系統，其背景壓力約在3x10^-10托耳。而用電子穿隧掃描顯微鏡來觀測樣品所得到的表面形貌圖片可以藉由石墨和單晶矽基板來校正。在180K將鐵成長於金(111)表面的系統中，發現有雙生的核成長在金(111)重構表面fcc結構的紐節處，這和在90K曝氙成長的結果非常不一樣。當再一次鍍膜於180K，使膜厚度達0.45個原子層後再以室溫退火處理，發現金的奈米顆粒成長呈現隨機分布。而在金(111)的面上有些區域呈現與面(111)相鄰斜面的結構，鐵在此相鄰結構上的成長和另一個相鄰面，金(788)面，的系統完全不一樣。最後，我們同時建置了磁光柯爾效應量測裝置，其最大磁場可達4300高斯。同時我們也成功的量測到鐵薄膜在矽基板平面方向的磁滯曲線。