鈷鐵硼銅薄膜的磁光柯爾效應及鐵磁共振研究鈷鐵硼銅薄膜的磁光柯爾效應及鐵磁共振研究

Abstract

在二氧化矽(SiO2)的基板上，以磁控式共濺鍍(Co-Sputtering)成長20nm及30nm (Co40Fe40B20)1-xCux薄膜，其x分別是0、15、25、35及50。柯爾磁光效應(Magnetic Optical Kerr Effect, MOKE)對樣品做不同角度的量測可得知磁異向性；當參雜Cu比例增時CoFeBCu薄膜的表面磁異向性從二重對稱(2-fold symmetry) 過渡到各向同性。以原子力顯微鏡(Atomic Force Microscopy, AFM)量測樣品表貌，發現隨著參雜金屬Cu增加時，樣品從柱狀排列變均勻分布的顆粒排列，印証了磁異向性的變化。樣品的矯頑力(coercivity)也隨著金屬Cu成分增加而變小；從0.052(Oe)下降至約為0(Oe)。從鐵磁共振(Ferromagnetic Resonance, FMR)分析結果顯示樣品的磁異向性係數Ku(anisotropy constant)，隨著參雜金屬Cu成分增加從7.33 (J/m3)下滑至3.33(J/m3)，吉爾伯特阻尼係數α(Gilbert damping constant)則隨著Cu成分增加從0.05上升至0.18。