由章節3 的結論可以知道，IEC 系統依靠其層間交換耦合作用紀錄磁變化，那由 Garandel, T 等人於 2017 年發表的期刊18可知，將Co 鍍在 MoS2上方時，Co 原子和 S 原子會產生強 自旋軌道耦合，使得MoS2變成磁性材料，那麼這個強耦合是否也能夠紀錄磁變化呢？
4-1 樣品介紹
首先透過化學氣相沉積法將MoS2生長在SiO2基板上，再將MoS2拿去拉曼光譜儀進行 量測，由拉曼光譜的特性，從先前的研究得知30，觀察E′和𝐴1′的峰值差可以看出MoS2的厚 度，因此利用E′和𝐴1′的峰值19cm-1確定此MoS2為單層結構如圖33。
圖33 MoS2的拉曼量測曲線圖。
Raman shift (cm-1)
Raman intensity (a.u.)
E′
𝐴1′
404.44 385.53
1100 1000 900 800 700 600
500 370 380 390 400 410 420 430 18.91
圖34 MoS2的 PL 量測曲線圖。
接著量測PL 訊號如圖 34，去觀察此 MoS2的結晶品質。確認完MoS2之後，再將MoS2
拿去電子束磊晶系統鍍上Co 層。鍍完磁性層後，將樣品拿到磁光柯爾效應去測試樣品的磁 特性，樣品的光學顯微鏡圖與結構示意圖如圖35。
Wavelength (nm)
intensity (a.u.)
672.08
2500
2000
1000 1500
600 650 700 750
圖35 磁光柯爾顯微鏡系統的光學顯微鏡圖與樣品結構示意圖
並且對有 MoS2 與沒有 MoS2 的區域分別使用磁光柯爾顯微鏡進行量測。發現在沒有 MoS2的區域皆沒有磁性，有MoS2的區域才量測到鐵磁性。原因可能是基板拿去生長MoS2
時，被MoO3或者硫粉影響而使Co 層的磁性受到影響，令其磁化特性消失。
Co(3nm) Pd(2nm)
Substrate Si/SiO2
MoS2
MoS
250μm
圖36 有 MoS2與沒有MoS2的磁滯曲線量測圖
50μm
-20 0 20
-10 0 10
10
0 -10
-20 0 20 With MoS2
-20 0 20
-10 0 10 10
0 -10
-20 0 20 Without MoS2
4-2 實驗程序與數據分析
在同一樣品中尋找三個不同的三角形單層MoS2，並對其做極化的磁性量測，可以 發現在不同的 MoS2上其 MA 也不盡相同。量測完畢後將功率 3.5mW 帶有不同 OAM 的光照射在整個MoS2上，觀察其MA 的變化。在圖 37 中可以看見與 IEC 系統相同的 結果，也就是相同功率，帶有OAM 的光可以改變材料的 MA 而不具有 OAM 的光，無 法靠光功率造成的熱擾動改變MA。且由此實驗可以間接證明，Co/MoS2的強耦合可以 用來作為新世代磁儲存的結構，使得材料結構可以更簡單，鍍金屬薄膜的步驟可以愈加 簡化。
圖 37 (a)(b)(c)分別為不同 MoS2照射渦旋光實驗數據圖。圖中的黑點為量測得 到的數據點，而紅線是將角度X 和角度 X+10 與角度 X-10 的數據平均後相
(b) (c)
(a)
在圖38 中，確認了不帶有任何角動量的線偏振光源照射在二維材料系統上 對 MA 的影響。由數據圖可知，照射功率直到 3.5mW 的線偏振光源，樣品本
身的 MA 並沒有太大的改變。於是在圖 39 中進一步嘗試渦旋光是否能夠調控
二維材料系統的MA。
圖38 使用光功率(a)2.5mW、(b)3.5mW，不帶有角動量的線偏振光源照射在 二維材料系統上前、後的矯頑力分析圖。
CoercivityCoercivity 0
5
250 260 270 280 290 300
250 260 270 280 290 300
250260 270 280 290 300
250260 270 280 290300 310
圖 39 是將二維材料系統的樣品拿去做渦旋光調控磁各向異性的實驗數據
250 260 270 280 290300 310
250 260 270 280 290 300
250260 270 280 290 300
250 260 270 280 290 300
Coercivity CoercivityCoercivity
Coercivity
before After OAM+5 2.5mW
After OAM-5 2.5mW After Out-Of-Plane magnetic field