銀覆蓋層對鐵超薄膜在鉑(111)上的磁性影響

Abstract

我們以自製的磁光柯爾效應儀(MOKE)探測Ag超薄膜覆蓋於Fe/Pt(111)樣品前後之表面磁性變化，並藉由歐傑電子能譜術(AES) 鑑別樣品表面組成成分、計算薄膜厚度，以及低能量繞射電子儀 (LEED)研究表面結構，利用升降溫系統與離子濺射進行退火效應與深度分析的實驗。 經由在1~3ML Fe/Pt(111)上逐漸覆蓋不同厚度的銀，發現Polar方向的磁性有增強，而Longitudinal方向有減弱的現象，且在Ag覆蓋達1ML之後就無太大變化。藉由離子濺射的過程，觀察磁性及歐傑訊號強度的變化，確認磁性改變的原因來自於Ag-Fe界面效應的作用。 將1ML Ag/1ML Fe/Pt(111)經由不同溫度的退火處理之後，在室溫量測其磁性與歐傑訊號，發現在低於600 K的退火溫度時，由於Fe原子與Pt原子的交換減弱了Ag-Fe介面引致PMA的作用，使得Polar方向的磁性慢慢消失。在退火溫度介於600 K~700 K之間時，由於Fe跟Pt開始形成合金，使得Polar與Longitudinal方向的柯爾訊號及Hc大幅的增加。當退火溫度超過700 K時，由於Fe原子往下擴散到更底層去而Pt原子往上浮出，以及Ag原子逐漸的退吸附，使得Ag-Fe介面的效應變得更弱，導致Polar方向及Longitudinal方向的磁性逐漸消失。