藉由鐵磁共振頻譜量測儀來量測Co40Fe40B20Cu 薄膜的磁性特性,我們 分別對7!! R 7!!的20J!以及30J!厚不同成分薄膜進行不同角度的量 測,樣品與磁場的夾角度從0°到 90°之間變化其量測結果如下圖 4.4.1 到圖
4.4.7。從量測結果中可以看到發生鐵磁共振吸收的磁場會隨著角度增加而
減少這代表Co40Fe40B20Cu 薄膜的磁化方向是平行於樣品表面,另外在量測 20J! (Co40Fe40B20)63Cu37以及30J! (Co40Fe40B20)50Cu50的樣品時,由於鐵 磁性物質在薄膜中分布過於稀疏,因此各個磁矩的進動方向較不一致,所 以訊號微弱,再加上鐵磁共振平譜儀的靈敏度不夠,因此沒有量測到鐵磁 共振吸收的訊號。
圖 4.5.1 20nmCo40Fe40B20鐵磁共振量測結果
圖 4.5.2 20nm(Co40Fe40B20)85Cu15鐵磁共振量測結果
圖 4.5.3 20nm(Co40Fe40B20)75Cu25鐵磁共振量測結果
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圖 4.5.4 30nmCo40Fe40B20鐵磁共振量測結果
圖 4.5.5 30nm(Co40Fe40B20)86Cu14鐵磁共振量測結果
圖 4.5.6 30nm(Co40Fe40B20)74Cu26鐵磁共振量測結果
圖 4.5.7 30nm(Co40Fe40B20)65Cu35鐵磁共振量測結果
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4.6 角度與鐵磁共振磁場 角度與鐵磁共振磁場 角度與鐵磁共振磁場關係 角度與鐵磁共振磁場 關係 關係 關係
藉由隨角度變化的鐵磁共振頻譜來分析其異向性係數 ,分別將鐵磁共 振的磁場對角度的變化利用方程式(2.28)到(2.29)分別把發生鐵磁共振的磁 場以及其角度代入其中如圖 4.5.1 到 4.5.2,接著再藉由文獻[6]中的飽和磁 化量來求出異向性係數Ax,數據擬結果如表 3、4。由數據擬和後比較異向 性係數與樣品成分關係可以看到 Co40Fe40B20合金在參雜金屬 Cu 之後,其異向 性係數會隨著金屬 Cu 的成分比例升高而下降如圖 4.5.3,這意味著由於參雜金屬 Cu 的關係改善了 Co40Fe40B20合金非晶形的結構,使異向性減少。
圖 4.6.1 20nm 薄膜鐵磁共振吸收磁場與角度關係圖
圖 4.6.2 30nm 薄膜鐵磁共振吸收磁場與角度關係圖
圖 4.6.3 Co40Fe40B20Cu 薄膜鐵磁共振吸收磁場與角度關係圖
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4.7 角度與鐵磁共振頻譜 角度與鐵磁共振頻譜 角度與鐵磁共振頻譜共振磁場 角度與鐵磁共振頻譜 共振磁場 共振磁場 共振磁場半高寬關係 半高寬關係 半高寬關係 半高寬關係
藉由隨角度變化的鐵磁共振頻譜來分析其吉爾伯特阻尼係數 ,分別將 鐵磁共振的吸收磁場的半高寬對角度的變化利用方程式(2.35)到(2.40)分別 把發生鐵磁共振磁場的半高寬以及其角度代入其中,如圖 4.6.1 到 4.6.2,
接著再數據擬和來求出吉爾伯特阻尼係數α。擬和結果如表 3、4。從擬和 結果比較吉爾伯特阻尼係數與成分關係如圖 4.6.3,可以看到吉爾伯特阻尼 係數α會隨著Co40Fe40B20合金的增加而減少這與參考文獻中[21] 的結果一致。
圖 4.7.1 20nm 薄膜鐵磁共振吸收磁場半高寬與角度關係
圖 4.7.2 30nm 薄膜鐵磁共振吸收磁場半高寬與角度關係
圖 4.7.3 Co40Fe40B20Cu 薄膜鐵磁共振吸收磁場半高寬與角度關係
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CoFeB α 4πMeff(Tesla) Ku(J/m
3) M(Tesla)
100% 0.0853 0.354 7.27 1.09
85% 0.0485 0.199 5.35 0.93
75% 0.1564 0.300 4.12 0.82
表格 3 20nm 薄膜實驗擬和結果
CoFeB α 4πMeff(Tesla) Ku(J/m
3) M(Tesla)
100% 0.0517 0.370 7.330 1.10
86% 0.0625 0.386 5.778 0.97
76% 0.1050 0.386 4.493 0.86
65% 0.1873 0.194 3.337 0.74
表格 4 30nm 薄膜實驗擬和結果
結論 結論 結論 結論
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參考文獻 參考文獻 參考文獻 參考文獻
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