介面磁區之中子散射研究

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Title:	介面磁區之中子散射研究
Authors:	江文中
Date:	2004
Issue Date:	2009-08-03 10:46:08 (UTC+8)
Abstract:	本計畫旨在以中子散射技術研究磁性多層膜、交換偏移自旋閥與自旋相關穿隧接合點等結構之介面磁區行為。本計畫將透過與美國印地安那大學David V. Baxter 教授之國際合作關係，使用位於該校之低能量中子散射 (LENS) 設施進行共同實驗。近年來磁性超薄膜與磁性多層膜等材料的研究成為十分熱門的課題。自一九八八年發現巨磁阻效應以來，相關材料所衍生的特殊物理現象與效應不勝枚舉，而這些特殊現象具有高度的應用潛力。大部分的磁阻機制雖可透過簡單的物理模型加以解釋，但是這些模型均由巨觀的角度著眼。然而微觀的磁區變化亦扮演重要的角色，其影響多見於介面地帶，原因是介面的磁性結構會循介面擴散、介面粗糙度等影響而趨複雜。本計畫將研究至少兩種材料結構的介面磁區問題：(一) Co/Al2O3/CoFe/NiFe 自旋相關穿隧接合點，樣品結構將包含(有/無)交換偏移，以及於電極上加鍍鈮超導層；(二) (鈷 /銅) 多層膜與交換偏移自旋閥，並於樣品不同介面穿插一極薄的Ag 或Pd 層。第一項自旋相關穿隧接合點的主題是受到之前我們的研究成果所啟發。我們發現部分樣品在垂直外場下穿隧磁阻會隨磁場大小呈現異常的變化，此現象與反置巨磁阻效應相似，我們認為介面磁區的區域性分佈重組是主要肇因但無法以實驗證實。第二項主題也和介面磁性與結構的改造有著重大關聯，這些介面的改變將對材料的磁電性產生關鍵性影響。我們將應用反射式極化中子散射技術研究介面的磁區分佈與自旋錯差等現象，這是目前研究磁區深度分佈最精密有效的實驗工具。
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