Abstract
物質產生磁性是因為量子效應的物理現象，在一般應用中以鐵磁性(ferromagnetic)材料最具重要性，在週期表上106個元素中僅有Fe、Co、Ni3個元素及稀土族的Gd在室溫時具有鐵磁性之表現，而這前3個元素和稀土元素互相結合或與其他不具有鐵磁性表現之原素相結合，則可以形成各種不同特性的磁性材料。 鐵磁性物質之特性是將其與一具磁性之磁石靠近時，彼此間會產生強烈的吸引或排斥力。在常溫下可以表現出鐵磁特性的元素僅有鐵、鈷、鎳三種，但在低溫中卻有其他不同元素有鐵磁的特性，如Gd需在20℃以下，而Tb則需在-54℃以下才能表現出鐵磁性元素的特性。在磁性特性中有所謂磁區(magnetic domain)的觀念，此一描述首先由Weiss所提出，具有鐵磁性之物質根據其本身能量分佈的狀態會將同一晶體結構區分成幾個不同的區域，而在此一區域中的磁偶極矩都會指向一個方向，這便是所謂磁區的現象。而物質中之磁區各由一厚度約為數百個原子曾的磁壁(domain wall)所隔開，因相鄰兩磁區之磁偶極矩方向不同，其方向會在磁壁中做緩慢的過渡。 一般量測上可以利用磁光克爾效應(magneto-optical Kerr effect)及磁光法拉第效應(magneto-Farady effect)或磁力顯微儀來觀察磁區。 其中磁力顯微儀是最晚發展出來的一項，但它具有高解析度(約10nm~100nm)且操作容易，樣品不需經過特殊處理，並且可以適用於各種環境，因為有可能取代取代其他儀器逐漸成為磁性磁性研究中重要的測驗儀器之一。本論文主要是研究鈷鎳薄膜表面磁區結構。