紅熒烯與鈷在矽(100)上形成複合材料的結構與磁性研究

Abstract

本實驗室利用磁光柯爾效應儀(MOKE)、原子力顯微鏡(AFM)與X光繞射儀(XRD)，來分析使用磁控濺鍍的鈷(Cobalt)與蒸鍍的紅熒烯(Rubrene)在矽(Si(100))基板上的結構與磁特性，第一部分先探討Co/Si(100)的不同濺鍍功率的表面結構與磁特性，再來是Rubrene/Si(100)的不同溫度與不同厚度之表面結構，Co/Si(100)於所有濺鍍功率都會有三角錐結構，只是濺鍍功率低的比例較少，而Rubrenen/Si(100)於不同的溫度與時間都會有結構上的變化，但無論是改變蒸鍍溫度或時間，表面的堆積過程是雷同的，都是由顆粒狀轉變為網狀結構。第二部分將不同的鈷與紅熒烯混合比例分成三組，第一組Co0.5Rubrene0.5/Si(100)、第二組Co0.6Rubrene0.3/Si(100)、第三組Co0.75Rubrene0.25/Si(100)，改變鈷的鍍率但紅熒烯的蒸鍍條件完全相同，分析結構與磁性之間相互影響之現象。這三組皆無三角錐結構，第一組樣品表面平整，且矯頑力與表面粗糙度相關，表面粗糙度越大矯頑力越大。第二組與第三組較薄的前幾個樣品開始出現顆粒狀結構，且矯頑力與顆粒大小相關，顆粒越大矯頑力越大。為後一個部分是將Co0.5Rubrene0.5/Si(100)與Co0.75Rubrene0.25/Si(100)這兩組的紅熒烯使用酒精沖洗掉，分析其表面結構與磁性的關係，發現這兩組表面有不一樣的成膜方式，但相同的是洗掉紅熒烯會將部分懸浮的鈷粒一起帶走，所以洗掉紅熒烯後的矯頑力比洗掉前小。