Co/CoO/Ir(111)超薄膜之磁性研究

Abstract

本研究是在超高真空環境下於氧壓下鍍Co的方式將獲得的CoxO1-x蒸鍍在Ir(111)表面上，再於CoxO1-x/Ir(111)系統上鍍Co而形成Co/CoxO1-x超薄膜。以歐傑電子能譜儀與表面磁光柯爾效應儀對此超薄膜進行表面組成及磁性性質之分析，藉此一系列地研究探討不同氧壓下成長的CoxO1-x對Co磁性的影響。在經由歐傑電子能譜儀分析的CoxO1-x成長與深度組成，發現到其CoxO1-x薄膜在Ir(111)的表面上為O、Co、CoO的混合薄膜，而再經由表面磁光柯爾效應儀的測量，我們發縣矯頑力隨著溫度的下降至某一溫度後突然增加，其原因為CoxO1-x與Co介面間的交換耦合現象，使得鐵磁層的磁矩儲存一交換異向能，因此要讓磁矩翻轉需要更大的外加磁場，因此Hc值會突然增加。另外，在越大氧壓下成長的樣品薄膜其Hc值突然增加的溫度越低，這是因為CoxO1-x薄膜中的氧會往上擴散到Co薄膜中，而在氧壓越大時成長的CoxO1-x薄膜會有越多的O原子擴散到Co薄膜中，使得Co薄膜中的有效Co顆粒變小，所以我們必須將溫度降到更低交換偏移的效應才顯示出來。