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研究生: 李宗勳
Lee, Tsung-Hsun
論文名稱: 光電子激發顯微鏡(X-PEEM)於奈米磁性結構之研究
Nanostructure of magnetic studies by x-ray photonelectron emission microscopic (X-PEEM)
指導教授: 李玉華
Lee, Yu-Hua
黃榮俊
Huang, Jung-Chun
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 物理學系
Department of Physics
論文出版年: 2004
畢業學年度: 92
語文別: 中文
論文頁數: 99
中文關鍵詞: 蝕刻光電子奈米球
外文關鍵詞: PEEM, nanosphere, lithography
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  •   我們利用奈米球蝕刻技術結合長期研究奈米級磁性薄膜製程的經驗,配合濺鍍系統的成長機制以及舉離(lift off)溶劑的調配,製作各種磁性奈米蝕刻圖樣,包含有奈米點陣列、奈米線、奈米環等奈米磁性結構,實驗中所使用之奈米球徑寬有500nm、1μm、10μm、50μm,用以作為分子束磊晶系統(MBE)成長垂直異向性Co/Pt多層膜之蝕刻遮罩,實驗中為了分析奈米球蝕刻因角度效應所造成材料偏向分布的現象,我們利用離子束濺鍍(IBS)系統改變濺鍍角度,並以AFM分析討論其結果,另外我們使用光電子激發顯微鏡(PEEM)在吸收光譜影像分析的優越性,來了解分子束磊晶系統角度效應的影響,並利用PEEM-XMCD效應,於影像上觀察鐵磁元素(Fe、Co、Ni)在連續膜及奈米陣列上的磁區分布。

      In this article we are using nanosphere litho- -graphy. And depend our experience in epitaxy magnetic nano-thin film. By varying the ion beam sputter sputter- -ing angle . And choice of the different solution in which the latex spheres is dissolved. We can make several kind of nano- -structure like nano-wire, nano-ring, and nano-dot. In order to make sure the shadow effect of nano- -sphere lithography we use x-ray photoelectron emission microscope (X-PEEM) to confirm different source form normal angle (Pt) and aside angle (Co). How it deposit by Molecular Beam Epitaxy (MBE) with nanosphere lithography angle shadow effect. Using X-PEEM we can observe the magnetic domain for ferromagnetic film (Fe, Co, Ni) and compare with ferromagnetic pattern.

    目錄 第一章 簡介 1-1前言………………………………………………………………1 1-2高密度磁記錄媒體的製作研發 1-2.1光微影術及電子束蝕刻..………………………………………3 1-2.2奈米球自組織蝕刻…………………..…………………………5 1-3微磁區分析 1-3.1磁力顯微鏡(MFM)……………………..……………………9 1-3.2光電子發射顯微鏡(PEEM)……………………………………10 1-4近期文獻回顧 1-4.1奈米球自組裝蝕刻與應用……………………….……………12 1-4.2奈米球蝕刻製作負向蝕刻圖案…………………………………14 1-4.3光電子激發顯微鏡於反鐵磁材料之MLD效應……….………15 1-4.4X-PEEM於垂直異向材料CoPt3……………………….………18 1-4.5蝕刻圖形與X-PEEM的磁區觀測………………….…………18 1-4.6自旋閥系統的微磁區觀測…………….………………………19 1-4.7 實驗動機………………………………………………………21 1-5參考資料……………………………………………………….…22 第二章 實驗儀器介紹 2-1 分子束磊晶系統 2-1.1前言…………………………………………………………….24 2-1.2 MBE系統簡介………………………………………………...26 2-2離子束濺鍍系統 2-2.1前言…………………………………………………………….30 2-2.2 IBS系統簡介…………………………………………………..31 2-3參考資料…………………………………………………………34 第 三 章 量測儀器介紹及實驗準備 3-1 原子力顯微鏡(Atomic Force Microscope,AFM) 3-1.1前言…………………………………………………………….35 3-1.2 AFM儀器簡介…………………………………………………35 3-2 光電子激發顯微鏡(Photoelectron Emission Microscope,PEEM) 3-2.1前言…………………………………………………………….40 3-2.2同步輻射光源簡介…………………………………………….41 3-2.3光的極化……………………………………………………….43 3-2.4 二次電子的激發………………………………………………47 3-2.5 X-PEEM 系統簡介……………………………………………49 3-3磁光科爾效應儀(Magneto-Optical Kerr Effect,MOKE)…...53 3-4奈米球蝕刻製備 3-4.1前言……………………………………………………………..60 3-4.2奈米球溶液調配………………………………………………..61 3-5參考資料………………………………………………………….68 第四章 實驗結果與討論 4-1奈米球遮罩之製作 4-1.1前言……………………………………………………………...69 4-1.2奈米球排列參數的設定………………………………………...70 4-2離子束濺鍍與奈米球蝕刻 4-2.1奈米球與濺鍍角度的偏向分布………………………………...72 4-2.2不同舉離溶劑的濺鍍圖樣……………………………………...73 4-3分子束磊晶與奈米球蝕刻 4-3.1雙層遮罩與分子束磊晶………………………………………....76 4-3.2單層遮罩的磊晶機制……………………………………………77 4-4光激發電子顯微鏡之材料吸收光譜分析 4-4.1前置工作…………………………………………………………82 4-4.2 PEEM的解析與蝕刻圖形的幾何效應…………………………82 4-4.3 Co 的L2、L3吸收峰不同磁性貢獻……………………………88 4-4.4離子束濺鍍CoFe合金連續膜於PEEM的吸收光譜影像……90 4-4.5 NiFe/Rh/NiFe三層膜於X-PEEM的觀察…………………….93 4-4.6 X-PEEM的X-MCD效應……………………………………..96 第五章 結論與未來工作 5-1結論………………………………………………………………98 5-2未來工作…………………………………………………………98

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    下載圖示 校內:2005-07-29公開
    校外:2005-07-29公開
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