具顆粒表面鈷鋰合金膜之霍爾效應
对任何铁磁性薄膜而言，理论上均认为当膜厚(tf)越小时，其霍尔效应灵敏度(Hall effect sensitivity；Su)将越高；即su oC(1/tf)。但由於受限於一般多晶(polycrystalline)薄膜之膜成长机制(film growth mechanism)的影响，我们会发现当tf小於一临界值(tc)时，前述公式中之反比关系将不成立。藉由岛状成长机制，当tf=tc时，大约可认定该膜是在临界联合(critical coalescence)状态。换言之，在tf<tc时，各岛之间并未达实质联合，此将导致该膜的饱和磁化量(saturationmagnetization；Ms)大量地衰减。再由於SH ∝”∝ Ms，其中H为霍尔电阻率(Hau resistivity)，因此当t<tc时，Su会随着tf变小而快速趋於零。相反，当tf略大於tc(tf≥tc)时，该膜的表面系相对地十分粗糙。换言之，其表面仍具有许多颗粒状之峰顶，而至於底层则系实质上整体联通。在此情况下，Ms不至於降低许多，但由於表面粗糙将导致膜之电阻率(electrical resistivity；)大幅提高，且一般而言H∝ n，其中n=1至2；故结论是当tf=tc时，SH将会达一最大峰值。在本研究报告中我们以钴钯(Co100-xpdx：x=85.45at.％)合金膜作为样品来验证以上有关铁磁性薄膜霍尔效应的论述。最後，从实用观点而言，最佳之钴钯膜样品为tf=5.5nm之Co25Pd75膜，其SH=20 Ω/T，适用(线性)最大磁场范围=+226 Oe。
霍尔效应 磁性薄膜 成长机制 钴钯合金 铁磁性薄膜
任盛源 孫國衡 江海邦
中央研究院物理所,台北 海洋大學光電所,基隆 海洋大學光電所,基隆
国内会议
上海
中文
114
2008-12-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）