Hsiuping University of Science and Technology Institutional Repository : Item 310993100/1762

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Title:	粒狀磁性固體與薄膜晶粒邊界穿隧方式磁阻機制之比較研究
Authors:	楊尚霖
Contributors:	修平技術學院電機工程系
Keywords:	晶界;自旋相關穿隧效應;自旋極化;鈣鈦礦;量子干涉;表面效應;庫倫力作用;雙重交換;穿遂效應;載子躍遷;場冷卻零場冷卻;躍遷;半金屬;雙鈣鈦礦;Kondo效應;鐵磁;超順磁
Date:	2006-10-20
Issue Date:	2009-10-28T03:50:38Z
Abstract:	探討奈米粒狀(granular)磁阻氧化物固體與金屬合金薄膜(magnetoresistant oxide solidsand metal alloy films)的晶界自旋相關穿隧效應(grain boundary spindependencetunnelingeffect)對載子傳輸及磁電特性的影響是相當新穎的研究。本計畫主要的研究目的是應用計畫申請人多年來在磁性物理﹑氧化物製作及薄膜濺鍍的經驗﹐深入探討奈米尺寸之幾近自旋極化(nearly spin polarization)粒狀鈣鈦礦氧化物及其複合物(composite)﹑粒狀半金屬雙鈣鈦礦氧化物﹑磁性金屬粒狀薄膜晶粒邊界界面的載子傳輸特性。在低溫時和在低維度樣品中﹐電子的傳導行為深受到量子干涉(quantum interference)與表面效應的影響﹐當晶粒尺寸縮小至近奈米等級時﹐這些效應尤其顯著﹐包含庫倫力作用(Columb interaction)﹑雙重交換作用(Double exchange)﹑穿隧效應(Tunneling effect)﹑及載子躍遷(Carrier hopping)等介觀物理(Mesoscopic physics)的性質與機制可預見的將極為不同。本研究計畫包括三個子題﹕子題一﹕奈米尺寸之粒狀鈣鈦礦氧化物及其複合物異質連接界面的穿遂效應研製不同尺寸與成份的粒狀鈣鈦礦氧化物及其複合物奈米尺寸異質粒狀結構﹐以變溫電阻率量測﹑低磁場場冷卻零場冷卻磁矩(LF FCZFCmagnetization)﹑高場磁矩﹑磁滯曲線等的量測來研究晶粒邊界的磁電交互影響。首先﹐以不同的磁阻材料與絕緣氧化物成份來調變晶粒邊界的耦合作用與能障﹐抑制傳導電子的波函數﹐以觀察傳輸載子在晶粒邊界的傳導電子溫度倚變躍遷(hopping)情形。再者﹐以不同製程方式製作次微米至奈米等級不同尺寸晶粒以觀察晶粒核心與邊界不同比例時對傳導電磁特性的影響﹐探討短程或長程耦合效應的物理機制對超巨磁阻與穿遂磁阻的影響﹐並研究其與載子傳輸的相關性。子題二﹕粒狀半金屬雙鈣鈦礦氧化物晶粒邊界界面的載子傳輸特性研製次微米至奈米等級不同尺寸與成份的雙鈣鈦礦 (double perovskite)結構氧化物﹐以變溫電阻率量測﹑磁滯曲線的量測研究晶粒邊界的磁電交互影響。首先﹐應用製程技術製作表不同成份樣品﹐以探討其呈現金屬性或半導體特性的原因。其次﹐製作不同尺寸樣品以調變不同尺寸晶粒的邊界比例來探討載子傳輸的特性﹐邊界穿遂對磁阻的影響﹐並研究其載子傳輸的電磁特性。最後﹐對照計畫申請人目前實驗結果﹐微米級晶粒低溫時發現的Kondo 效應在次微米尺寸以下時是否仍然存在。子題三﹕奈米磁性金屬合金粒狀薄膜晶粒邊界界面的載子傳輸特性研製不同尺寸﹑厚度與稀釋(diluted)組成的磁性金屬合金粒狀薄膜﹐以變溫電阻率量測﹑磁滯曲線的量測研究晶粒邊界的磁電交互影響。首先﹐製作不同成份磁性金屬合金粒狀薄膜來觀察其晶粒間的鐵磁 (ferromagnetic)與超順磁(superparamagnetic)相對關係及其磁阻特性的影響。再者﹐製作奈米級不同尺寸晶粒以觀察的耦合作用與能障﹐以觀察傳輸載子在晶粒邊界的磁電傳輸特性。最後﹐探討不同退火變數對薄膜磁阻特性的影響。最後將比較此三類物質的磁電特性差異﹐嘗試建立載子在晶粒內(intragrain)及晶粒間(intergrain)的傳道機制模型﹐並探討晶粒尺寸對載子傳輸時介觀物理行為的影響。;計畫編號:NSC94-2112-M164-001;研究期間:200508~200607
Appears in Collections:	[Department of Electrical Engineering & Graduate Institute] Research Project

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