學位論文

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    鈣鈦礦與鐵磁層交互作用與磁阻元件製作
    (2021) 吳柄村; Wu, Bing-Tsun
    在先前的研究中，我們發現在FePd薄膜上成長的MAPbBr3會是離散圓盤狀的鈣鈦礦，對於製作元件來說這會導致裸露的FePd薄膜讓電子直接短路，於是在本研究中我們利用了氧化鋁(AlOx)作為插層，在鈣鈦礦MAPbBr3與鐵磁層Co和Fe中間插入AlOx薄膜，成功成長出連續性且均勻的MAPbBr3薄膜，根據原子力顯微鏡顯示其粗糙度約為15 nm，磁光柯爾顯微鏡的結果也顯示出旋塗上MAPbBr3薄膜不會對下方鐵磁層磁性有所影響。在近期的研究顯示出CsPbBr3相對於MAPbBr3具有較高的熱穩定性，且我們發現CsPbBr3旋塗於金屬層上為連續均勻的薄膜。根據上述的結果，鈣鈦礦CsPbBr3可能具有高的應用潛力。因此我們對於CsPbBr3與鐵磁層的交互作用進行研究。我們在方格陣列Co薄膜厚度分別為6 nm、10 nm、12 nm與16 nm旋塗上CsPbBr3，此四種樣品在旋塗CsPbBr3前後的矯頑場均無改變，接著觀察到6 nm與10 nm樣品的矯頑場會隨著第一次雷射光照射的時間有逐漸降低的趨勢，其中10 nm的樣品在照射24分鐘後會量測不到磁性，然後在關閉雷射後放置一小時並再次照光30分鐘後，此時的矯頑場會提升至74.5 Oe，而12 nm與16 nm的樣品則有相反的現象，在雷射光照射下，樣品的矯頑場會隨著雷射照射時間有逐漸增加的趨勢，其中12 nm的樣品在照射28分鐘後會量測不到磁性，而在關閉雷射一段時間後矯頑場會提升至150 Oe，從結果也能發現當雷射光照射時，如果矯頑場有變化且磁性還能被量測到的樣品，在放置一段時間後，矯頑場並不會有回復的特性，根據原子力顯微鏡也能觀察到當給予兩次30分鐘的雷射照光時，粗糙度會從17.9 nm提升至22 nm與27.6 nm。因此，我們推測藍光雷射的照射會改變CsPbBr3的特性，同時也會改變下方的磁性金屬層。
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    鎳鈀多層膜中的自旋霍爾效應與磁鄰近效應
    (2015) 高銘儀; Kao, Ming-Yi
    磁性材料的電阻率會隨著磁場與電流的夾角不同而改變；例如在鐵、鈷、鎳等純元素金屬中，磁場平行於電流方向時其電阻會大於磁場垂直於電流方向的電阻，此效應稱為異向性磁阻(Anisotropy Magnetoresistance, AMR)；當材料是薄膜形式時，在磁場垂直於電流方向部分，又可以分為垂直於膜面(Perpendicular)以及平行於膜面(Transverse)兩種，因為幾何尺寸效應，平行於膜面的電阻率會大於垂直於膜面的電阻率。近幾年的研究中，曾經在釔鐵石榴石(yttrium iron garnet, YIG)上長Pt發現了縱向電阻率與垂直於膜面電阻率大於平行於膜面電阻率( )的現象，與以往的異向性磁阻現象不同。為了解釋這樣的現象，有兩種不同的方式被提出：其一是因為Pt很接近Stoner準則，因此Pt會被誘導出磁性，而Pt層的磁阻貢獻便會產生這樣的現象，稱之為混合式磁阻(Hybrid MR)或是磁鄰近效應磁阻(Proximity MR)，而另一種理論則是認為因為Pt會因為自旋霍爾效應產生自旋流，自旋流會因為磁性層的磁矩方向不同而在介面上穿透或反射，因此影響電阻率，這樣的行為稱為自旋霍爾效應磁阻(Spin Hall Magnetoresistance)。我們實驗室過去發現了在Pt/Ni以及Pd/Ni的多層膜結構中，有 的異常現象，在此研究中確認此現象必須在Ni層夠薄，以及Pd夠厚的情形才會發生，並且此結果跟溫度是相關的；此外將樣品退火過後也發生了異常 的行為，當材料改變為Ta/Ni作為對照組時，行為與傳統異向性磁阻一致；根據數據，這些異常的結果，是同時跟自旋霍爾效應磁阻以及磁鄰近效應磁阻有關的。