超薄膜鈷/銥(111)的表面結構研究

Abstract

在Co/Ir(111)系統中，鈷薄膜在2至6個原子層之間，其平行方向的原子間距d//和垂直膜面上的原子間距d_⊥因應力影響有所變化，導致結構趨於破碎，最終超過8個原子層後產生超順磁的現象。石墨烯插層對於Co/Ir(111)系統影響很大，在鈷薄膜為1.33層以內是量測不到磁滯曲線，當鈷薄膜成長到2.66至3.99個原子層時，鈷薄膜受石墨烯介面影響呈現垂直磁化系統，但與Co/Ir(111)系統最大的不同在於，當鈷薄膜在大於3.99個層之後，未有超順磁現象產生，此時磁異向性由磁晶異向性改為形狀異向性主導，發生自旋取向相變(spin reorientation transition，SRT)，磁化的方向從極向轉至縱向。石墨烯插層經熱退火後，上層鈷薄膜會隨著溫度上升而往石墨烯下方移動，移動少量的鈷原子至石墨烯下層後，下層鈷薄膜因與基底銥、石墨烯兩者相互接觸，故磁性初始為極向方向，此時若鈷薄膜層數較大，即石墨烯上層的鈷薄膜厚度尚未低於4個原子層時，會出現交換偏移現象，若是低於4個原子層時，則整體薄膜皆為極向方向。