Abstract
摘要 本篇論文研究鎳鐵（Ni80Fe20）與鎳鐵（Ni80Fe20）/鉻（Cr）多層薄膜系統的表面磁結構與電性特性。配合電子傳輸理論與磁阻分析研究鎳鐵與鉻之間的交換場效應。樣品採濺鍍法製膜，分別製程出四種不同的系統來做比較。經由表面磁結構的觀察，並利用低溫四點量測獲得電阻率對溫度的變化，配合電子傳輸理論的擬合分析，了解電子在樣品中的行為。最後再觀察其內在的磁阻效應。清楚讓我們了解到每一層材料對不同樣品外在和內在性質所扮演的角色、作用機制和了解其交換場效應的影響。實驗結果上，擬合電子傳輸理論顯示出不同系統反射變數p是相近的，表示電子在各樣品內的傳輸性質是類似的，不受薄膜結構不同而改變行為。而在交換場的作用卻會減緩了電阻率對溫度的效應。最後的磁阻分析，在有無交換場作用下的薄膜系統分別對外磁場作用效應不同直接地顯現在磁阻效應上。其可歸咎於交換場效應的顯現所造成。在有無緩衝層的鎳鐵/鉻系統皆觀察到具有交換場的效應。且在具有交換場的系統下會使磁阻MR大大的提升，且溫度越低越明顯。在不具有緩衝層下的鎳鐵/鉻系統觀察到在低溫時甚至上升至高達20%左右的磁阻，而在加入5nm的緩衝層時，在低溫也有觀察到有12%左右的磁阻。另外也更進一步觀察到交換場效應會隨著外磁場的增強而減弱，因而導致磁阻MR值隨外磁場的增強而減小。由系統結構上、溫度上甚至與外加場等不同效應的直接證據，可更清楚了解交換場的作用機制。