TEM을 이용한 L10 FePt (001) 자성박막의 미세조직과 자기적 특성에 관한 연구 = A study of the microstructure and the magnetic property of L10 FePt (001) magnetic thin film using TEM

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수직자기이방성을 가진 규칙화된 에피택셜 L10 FexPt1-x(001) 박막이 XRD(x-ray diffraction), HRTEM(high resolution TEM) and VSM(vibrating-sample magnetometer)을 이용하여 연구되었다. 박막은 dc 마그네트론 스퍼터링으로 MgO(100)기판에 600 ℃에서 증착되었다. 조성은 Fe 타겟 위의 Pt칩의 개수를 변화시켜 조절하였다 (Fe60Pt40 and Fe50Pt50). 각 조성에서 박막의 두께를 조절하기 위해 증착 시간을 다르게 하였다 (1분, 2.5분, 4분 증착). L10 결정구조의 존재를 XRD분석으로 확인하였다. 박막두께가 약 25nm였을 때, 두 조성에서 박막의 미세구조는 불연속적이었다. 임계 두께 이후부터는 Fe50Pt50박막은 연속적인 에피택셜한 박막구조를 보였다. 이것은 증착시간이 증가함에 따라 박막성장이 아일랜드로 시작하여 합쳐지는 현상임을 의미한다. 상온에서의 수직보자력은 박막 두께가 증가함에 따라 높은 잔류자화를 가지며 감소하였다. 특히, 60nm이상의 Fe50Pt50박막들은 Fe50Pt50박막에 비해 낮은 잔류자화를 가지며 수직보자력이 크게 감소하였다. Fe50Pt50 박막 (2.5분 증착)은 MFM 이미지를 통해 상호 연결성이 높은 수직 스트라이프 자구 패턴을 보여주었다. FePt/MgO 계면에 주기적인 불일치 전위의 존재를 HRTEM 연구에서 확인할 수 있었다. 이에 대한 FFT (Fast Fourier Transform) 분석은 Fe50Pt50박막들이 Fe60Pt40 박막보다 상당히 적은 격자불일치를 가짐을 보여주었으며 이것이 불연속 성장 모드에서 연속 에피택셜 성장모드로의 변화의 이유가 될 것으로 보인다. 즉, Fe60Pt40 박막 (≥ 60nm) 에서 연속적인 에피택셜 박막 위에 과립형 막이 형성되는 것과 달리 Fe50Pt50 박막 (≥ 60nm) 은 연속적인 에피택셜한 박막의 성장이 유지되었다. 연속적인 에피택셜 박막의 형성은 낮은 잔류자화 값과 함께 역자구핵형성장이 양의 값이 되도록 한다. 박막의 두께와 텍스쳐의 변화를 반영하기 위해 규칙화된 정도의 계산이 보정되었다. 가장 높은 규칙도는 연속에피택셜 박막 위에 과립형 막이 형성되었음에도 Fe60Pt40 박막 (4분 증착) 에서 0.76으로 얻어졌다.
Advisors
박중근researcherPark, Joong-Keun
Description
한국과학기술원 : 신소재공학과,
Publisher
한국과학기술원
Issue Date
2014
Identifier
569137/325007  / 020123113
Language
kor
Description

학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 신소재공학과, 2014.2, [ vi, 74 p. ]

Keywords

FePt L10; perpendicular magnetization; ordering parameter; magnetic thin film; HRTEM; FePt L10; 고해상도투과전자현미경; 자성박막; 규칙도; 수직자화

URI
http://hdl.handle.net/10203/197377
Link
http://library.kaist.ac.kr/search/detail/view.do?bibCtrlNo=569137&flag=dissertation
Appears in Collection
MS-Theses_Master(석사논문)
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