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TWI259285B - Method of measuring sub-micrometer hysteresis loops of magnetic films - Google Patents

Method of measuring sub-micrometer hysteresis loops of magnetic films Download PDF

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TWI259285B
TWI259285B TW094111074A TW94111074A TWI259285B TW I259285 B TWI259285 B TW I259285B TW 094111074 A TW094111074 A TW 094111074A TW 94111074 A TW94111074 A TW 94111074A TW I259285 B TWI259285 B TW I259285B
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TW
Taiwan
Prior art keywords
magnetic
sample
hysteresis loop
measuring
micron
Prior art date
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TW094111074A
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TW200636275A (en
Inventor
Teho Wu
Lin-Hsiu Ye
Jia-Mou Lee
Original Assignee
Univ Nat Yunlin Sci & Tech
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Priority to US11/397,608 priority patent/US20060250129A1/en
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Publication of TW200636275A publication Critical patent/TW200636275A/zh

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/12Measuring magnetic properties of articles or specimens of solids or fluids
    • G01R33/14Measuring or plotting hysteresis curves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
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Description

1259285 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種鐵磁材料之磁滯迴路㈨St⑽is —S)的量測方法’且特別是有關於一種垂直異向性 (perpends丨ar anis〇tr〇pic)磁性薄膜之次微米級磁滯迴路的 量測方法。
【先前技術】 一般來說’由於在形成磁性薄膜過程中所造成之化學 與結構上之局部缺陷,磁性薄膜在不同區域上之磁性大小 分佈會有不均勾的現象。若是將磁性薄膜應用在薄膜記錄 及記憶裝置材料上時,磁性薄膜之磁性均句性將變得十分 重要。例如磁性薄膜記錄材料之矯頑力(⑶㈣吻)大小盘 其在整個磁性薄膜上之分佈狀況,前者會影響到磁性薄膜 =寫入與擦拭資料的困難度,後者則會影響到資料的儲存 了般來說’鐵磁物質之磁化強度會隨著外部磁場之 化而變化’但是其磁化強度之變化總是會落在外部磁場1 變化之後,造成所謂之「磁滞」現象。#外部磁場在& 過程中,讓鐵磁物質之淨魏量為零時之外加磁場大小: 值稱為矯頑力。 習知測量磁性物質之矯頑力的方法有多種,如振動考 品磁力計(Vibrating Sampie Magnet_ry ; vsm)、雷射夫 束科爾(Kerr)旋轉量測法、磁力量測儀(Ah⑽&一如如
Magnet⑽eter ; AGM)以及異常霍爾效應等方法。其中,^ 3 1259285 動樣品磁力計的量測原理是當具有磁性的樣品在線圈附近 振盛時,以線圈所感應的磁通量變化來反推測樣品的整體 磁性質。 雷射光束科爾旋轉角的量測原理則是當一磁性物質在 外加磁場作用下磁化時或鐵磁性物質本身發生自發性的磁 化時,當一線性偏振光入射至磁性材料表面後,其反射的 入射光束將與圓偏振光方向產生一偏轉角,並形成橢圓偏 振光。上述之偏轉角度稱為科爾旋轉角(Kerr r〇tation angle),而橢圓偏振光的橢圓率稱之為科爾橢圓率。此種光 與磁的交互作用即稱為磁光柯爾效應(magnet〇_〇ptic Kerr effect)。因此,若讓垂直入射且線性偏振的雷射光束垂直入 射到樣品表面時,會有磁光科爾效應產生,讓樣品表面反 射出來的光形成與入射光源相差一個科爾角(KeiT angle)的 橢圓偏振光。因此,利用橢圓偏振光的偏振角度,即可判 別樣品之磁矩方向。在配合外加磁場之後,就可取得樣品 的整體磁滯迴路,此法所取得的整體磁滯迴路資料與雷射 光照射的面積有關。 所以’習知技術不論藉由振動樣品磁力計或其他方法 所得的矯頑力值都只能呈現整個量測區域的統計平均值而 已[R· Friedberg,and D.I. Paul,Phys. Rev· Lett. 34,pl234, 1975 , D.I. Paul, J. Appl. Phys. 53, p2362? 1982 ; A. Sukiennicki, and E. Della Torra, J. Appl. Phys. 55, P37395 1984]。對於微米級以下之微小磁區矯頑力的量測及其變化 的研究’並無適當的量測方法可供使用。 雖然近日有韓國實驗室亦發展出解析度可達4〇〇 nm之 4 1259285 矯頑力量測技術[γ.-c· Cho et al τ , A t al- L of APPl- Phys. 90 pl419,2001; S.-B. Choe and S Γ ’
Shm5 Phys. Rev. B 65 Ρ22Π2!-!, 20〇2; D.-H. Kim et a,, L 〇f Appl ^ P6564, 2003],但是受限於資料處理分析技術的問題,其, 只能得到矯頑力的巨觀量測結果, 、 不而無法付到不同位置之 個別的微觀(次微米級)磁滞迴路。 【發明内容】 旦因此本發明的目的就是在提供一種次微米磁滞迴路之 1測方法,以瞭解磁性樣品之次微米矯頌力之分佈狀況。 —因此本發明的目的就是在提供—種次微米料力分佈 之量測方法,以瞭解磁性樣品之最小穩定磁區與分佈型能。 =發明之上述與其他㈣,提出_種磁性薄:之 ==滯迴路的量測方法,此量測方法包括下述步驟。 魏輕樣品施加—外加磁場,並以偏光顯微鏡 繞測該磁性薄臈樣品之分析區域。在觀測過程中,將所觀 32態影像依時間先後順序轉換成多張數位靜態圖片 =存。這些靜態圖片之灰階數大於等於4,且其像素面 ^们平方微米,較佳為小於方微米,更佳為小於 ^然魏㈣先後順序讀取這些靜態圖片上所選定之 ::Γ:之灰階值’並可選擇性的將這些灰階值轉換成對 對磁矩值,以分麟成這些像素之磁滞迴路。 a f照本發明—較佳實施例,在讀取這些像素灰階值之 =可2對這些數位靜態圖片進行影像處理,以降低 4二數位靜態圖片之邊際雜訊。 一 5 1259285 、二依據本發明較佳實施例所提供之方法可以 :::臈微米級以下之微觀磁滞迴路,也就可以獲得 ΓΓ=之微觀左、右續頌力。如此,可以使用統計 :又、:方法來獲得與矯頑力相關之種種不同的統計 S貞用本發明較佳實施例所提供之次微米磁滯 則:法,對磁性記錄材料或是光磁記錄材料的生 材:二广的助益。此外’對於要了解新的磁性記錄 材料或疋光磁記錄材料之特性,亦是很好的研究工具。 【實施方式】 、根據上述可知,本發明提出一種次微米矯頑力分佈量 4方法_ 了可以取知次微米磁滞迴路與觀測到磁區成核 的初始變化外’亦可得知整個磁區擴張的變化形離、變化 速率與制力分佈_料。並可進—步了解制力對於 磁區穩錢與擦拭可靠度間的關係,進而得知最小穩定磁 區大小與分佈形態。因A’本發明突破目前一般磁滯迴路 量測方法只能取得固定區域統計平均值的限定,提供一種 更直接迅速完整且次微米級之磁滞迴路的量測技術。 支微米級路的署測裝置輿方法 f參照第丨圖,其繪示依照本發明一較佳實施例的一 種測量次微米級磁滯迴路的量測裝置示意圖。帛i圖的測 量裝置係利用科爾角的橢κ偏振光來測量樣品丨⑼之次微 米級之磁滯迴路,因此使用偏光顯微鏡110以及光源115 來觀察樣品100。光源115提供偏光顯微鏡11〇所需之光線 6 1259285 品⑽,而偏光顯微鏡11()所觀測到的磁矩翻轉之 動=像’則利用電荷叙合元件⑽吻c。响d知心; 轉換成數位影片訊號後,儲存在電腦U0中來加 以記錄,並在電腦13G中進行後續之影像處理 。 上述之電荷搞合元件之像素面積小於!平方微求、,較佳^ ^平方微米,更佳為小於等於〇 〇1平方微米,且皇 相對灰階數較佳為大於等於4。 、 在樣品1〇0之下方,配置有一線圈電麵14〇’以在樣 品1〇0所在處提供垂直通過樣口口口⑽的外加磁場。線圈電 磁鐵H0所產生的磁場大小方向(磁場的方向只有兩種,亦 即磁場的北極是朝向樣品1〇〇或背向樣品_,是由電腦 170控制雙向電源供應器15〇之電流輸出所決定。線圈電磁 f 140所產生的磁場可以為大小方向⑽的磁場,也可以 是大小方向為連續變化的磁場。此外,還有溫度感應控制 器⑽來感測線圈電磁鐵14〇之溫度,若線圈電磁鐵14〇 之溫度過〶’則會切斷雙向電源供應1 150之電流,避免 線圈電磁鐵140過熱產生危險。 根據上述,在測量樣品1〇〇之次微米級的磁滯迴路時, 首先需先利用電腦17〇來設定線圈電磁鐵14〇之磁場大小 與磁場=向的變換方式,以及設定產生磁場的時間長短為 何γ接著’讓線圈電磁鐵14〇依照電腦17〇之設定來產生 兹穷以&加在樣品⑽之上。並且,同時利用偏光顯微 鏡110與電荷_合元件12〇來觀測樣口口口 1〇〇之微觀磁矩的 大小與翻轉狀況,並以電腦130來記錄整個微觀磁矩的變 化過程。 1259285 再來,於電腦130中,對所記錄的動 貧料處理,以轉換成樣品_上所選定之任何位置之丁:= ^級之磁滞迴路。在電腦13G中所進行之影像資料處理之 :釭,請參照第2圖與第3目。其中第 广‘貫施例的一種連續磁性薄膜之次微米級磁滯迴 =二像貝料處理方法流程圖,帛3圖騎示依據本發明 一,佳實施例的-種圖案化磁性薄膜之次微米級磁滯迴 路的影像資料處理方法流程圖,以下將分職明之。 之影傻資斜盧採 在第2圖中’首先以第i圖之電腦13〇來錄製樣品_ 上選定區域中之各點磁矩翻轉之動態影像(步驟2〇〇),缺 將所獲得之動態影像轉換成—連串之靜態圖片(步驟 卿。在樣品100之分析區域上任意取數點之測試點(步驟 210),依時間先後順序讀取靜態影片上測試點相對位置之 影像灰階值(步驟215)。 所讀取之每一測試點之灰階值可代表該測試點在盘樣 品垂直方向上之磁矩分量大小與方向。例如’樣品1〇〇之 某-點磁矩向下時,偏光顯微鏡所觀測到之影像為白的。 當外加磁場之方向為從零慢慢增加且其方向為向上之磁場 時’樣品100中向下之磁矩會受到向上之外加磁場的作: 而慢慢翻轉成向上之磁矩’職域微鏡所觀測到的影像 則為黑的。在影像從白轉黑的過程中,會有顏色深淺明暗 的變化’亦即灰階的變化,所以可將直接繪製出磁場盘灰 階變化之對應關個。因此,只要所採用之影像灰階數夠 8 1259285 多’則可以獲得品質符合所需之磁滞迴路。 、因此,在讀取數個選定測試點之影像灰階值之後,先 =將其分別製成各測試點之磁滞迴路。接著,看看這些 ==路是否具有磁滞迴路應有之明顯的轉折變化以及明 頒的磁矩大小之變化。個如 π 斤獲侍之磁滯迴路沒有上述之 不正確的話,則f重新調整硬體設備的 ==調整光源115㈣,調整偏光顯微鏡11。 之偏片先的偏光角度,調整電 择 门正電何耦合兀件120之色彩對比 2飽和度,以降低外來雜訊之干擾並提高影像之黑白對
2獲得之磁滯料具有上述之特徵,亦即正確的 …則可以繼續後續之步驟。亦即,選定欲 U 域(步驟230),然後依時間先 力之區 素之灰階值_之每—像 驟240)。 旦出母一像素之磁滯迴路(步 當晝出每一像素之磁滯迴 每-像素磁滯迴路之左、右終 ’就可以輕易地讀出 的方法,即可得到樣口每:' ,然後經由-般統計學 ㈣、v R —像素之左矯頑力(HL)、右斤-s 頌力(Hc=(_Η_)之分佈數據 依此晝成分佈頻譜圖。此外, 據亚 統計樣品分析區域之整體左時間先後順序分別 此晝出樣品整體之磁滞料。右橋頌力的總和為多少,依 在此,以連續磁性薄膜 男綠士田 里^為例,說明上述量測^
及統计結果。在此所測量 义里項U J里之連績磁性薄膜樣品的 1259285
Tb18(Fe8Gc〇2())82,所觀測之區域為33叫^33大小,每 ㈣$大小為0.11 pmxO.H μηι。施加於樣品之外加磁場之 柃拙乾圍為-2000至+2〇00 〇e (〇ersted),電荷耦合元件所擷 取的影像灰階數為256階。 一 ·—〜、只^丨土碍联I磁矩翻轉 動態影片所轉製而成的靜態圖片。在第4圖之每張圖片的 左上方所標示者’為當時外加磁場的大小。從第4圖中, 可以看到分析區域巾^同區域之顏色 雖然樣品整體之^ J代表 ,^ W大小雖然一致,但微觀之磁矩方 致、。’—致’不同區域磁矩翻轉時之外加磁場大小也不_ 所冷出i磁番 係纷示由樣品分析區域中任取6點 分析區域之任π。亦:即’依據時間先後順序,讀取樣品 據每個取樣時間點間變化的影像灰階值。然後,依 軸’樣品取樣點時之灰匕磁二以外加磁場值為橫 點之磁滞迴路^ 職出此6點取樣 磁滯迴路盘x轴之/ 磁矩為零時,亦即第5圖令之 力。因此使用上述;:之交方又:Γ即為此點之左如 -像素之磁滯迴路書曰’,可以將分析區域中之每 左、右矯頑力。~ W,侍到分析區域中每一像素之 得到分析區域中每一 以利用-般統計學㈣之左、右矯頑力之後,就可 頑力、右矯頑力、平 法,侍到樣品分析區域之左矯 平均值。例如,繁=矯頑力以及磁滯迴路之分佈狀況與 圖為樣品分析區域之左制力之統計 1259285 佈圖第6B圖為樣品分析區 圖,第6C圖為樣品分析區域之平=右,力之統計分佈 而第7圖為樣品分析區域料:、力之統計分佈圖。 6 7 FI比4 ^出之平均磁滯迴路。上汁笼 7圖皆為由9萬筆資料之平均值所製得。迷弟 在貫例二中要比較不同磁場增加梯度對於 =之影響為何。在此所使用的樣品與觀測條件:;: 相同,磁場增加梯度則分別為每隔 :;、實例- 與1秒就增加1〇〇6。 I 0.2秒、〇·5秒 依據上述方法進行料處理並進純據轉換與 :不同之:場增加梯度所獲得之平均咖^ 二:二=圖可以看出磁場增加梯度越緩和,樣品之 ::矯項力就越小。此外,也可以計算左、右矯頑力之差 /期力(Hl =佩| _ |HrD/2),看其統計分 圖所示。從第9圖可以看出不同之磁場增加梯度對於差異 矯頑力具有一定程度的影響力。 、… 连J磁性薄膜之影部眘料者砰 上述之影像資料處理方法適用於任何具有連續結構之 磁性薄膜。但是,對於具有陣列圖案之磁性薄膜,由於圖 案之邊緣會產生光繞射的現象,造成影像之邊際雜棒啦 Noise)。因此,不能只用上述第2圖之影像資料處理方法。 陣列磁性薄膜之影像資料處理方法請見第3圖。第3 圖中之步驟300至步驟33〇與第2圖中之步驟_至步驟 1259285 々取、:理方式類似’在此不再贅述。在第3圖中,要依序 區域每—像素灰階值(步驟34Q)之前,必須先對每 乂靜悲圖片進行影像處理,降低圖案邊緣 二邊,步辦影像處理方法可使用任何已二 *門:像處理方法’例如低通濾波器(lf)w p· filter)或3x3 '工。慮波器(spatial fiher),因此不在此詳加敘述。 降低每張靜態圖片的邊際雜訊之後,就可以開始依序 • =分析區域中之每—像素的灰階值(步驟44G),再分別將 "轉換成每一像素之磁滯迴路(步驟445)。 , 在此,以具有相同凹洞深度之陣列磁性薄膜為例,說 ^述里測方法及統計結果。此陣列磁性薄膜具有凹洞大 且凹洞間距為2帅之陣列圖案’其凹詞深 =為i 3㈣。此陣列磁性薄膜的材質為Dy2〇(Fe8〇c〇 斤_之分析區域為33 _3_大小,每個像素大小為 二二仙_。施加於樣品之外加磁場之掃描範圍為 至+2_〇e,電荷麵合元件㈣取的影像灰階數為 請參考第H)圖’其騎示㈣列磁㈣膜之磁矩翻轉 動恶影片所轉製而成的靜態圖片。在第1〇圖之每張 左上方所標示者’為當時外加磁場的大小。這此圖 經過影像處理來降低凹洞邊緣光線繞射所造成的邊際雜 況。在第1G圖之靜㈣片中’可以模糊地相凹洞之 圖案,以及不同磁區之顏色深淺變化,代表每—磁區之不 12 1259285 丨口j石兹矩大小方向。 請參考第11圖,其係繪示 6點料k轉料。料祕⑻㈣域中任取 口八Ρ依據時間先後順序,讀取接 IS每:意6點隨時間變化的影像灰階值。‘ 依據母個取樣時間點之外加磁 …、後, 軸,檨口雨接 ^ 大小’以外加磁場值為橫 釉樣口口取樣點之灰階值為縱轴,分 巧也、 之磁滞迴路。比較第5圖與第 旦b6點取樣點 即使經過影像處理之後,第:广帶迴路,可以看出 的確比妒士《U圖陣列磁性薄臈影像之雜訊 "又°因此’若沒有經過影像處理,將難以測旦查 出陣列磁性薄膜之次微米磁滞迴路。 、/、里旦 u圖同中:地:當取樣點在第11圖中之磁矩為零時,亦即第 圖中之磁滞迴路盘聋由之—.^ 古馋涵七 右交又點,即為此點之左、 =力像Γ使用上述所提供之方法,可以將分析區域 :之像素之卿迴路畫出來,得到分析區域中每 ^ 右翻力。之後,就可以利用—般統計學的常用 得到樣品分析區域之左綠頌力、右續頑力、平均續 頑力以及磁滯迴路之分佈狀況與平均值。 - 你円例^ ’弟Ϊ2Α圖為樣品分析區域之左橋頑力之統計分 =笛弟⑽圖為樣品分析區域之右續頌力之統計分佈 楚12C圖為樣品分析區域之平均矯頑力之統計分佈 θ。’、13圖為樣品分析區域統計出之平均磁滯迴路,第η 圖則為將第7圖與第13圖重疊而成。從第14圖可以清楚 =看出所統計出之連續磁性薄膜與陣列磁性薄膜之平均磁 滯迴路的差異。上述第12_13圖皆為由9 值所製得。 9 13 1259285 實例四
第一:::二中比較兩種不同凹洞深度之陣列磁性薄臈。 f-個樣时之陣列磁性薄膜具有凹洞大小為G 二洞間距為〇·5 μηι之陣列圖案,其凹洞深度約為 ^車列磁性薄臈的材料Dy2G(Fe8GCG2G)8 陣列磁性薄臈具有凹洞大樣叩之 八』馮μηιχ〇·5 μηι且凹洞間距 二:之陣列圖•,其凹洞深度約為2“m。上述兩個 ^戶^!ί之分析區域為33 μηιχ33叫大小,每個像素大
Sr至:¥。施加於樣品之外加磁場的掃描範圍 256产 〇〇〜’電荷麵合元件所操取的影像灰階數為 叶:Γ之陣列薄膜的影像資料處理方法以及-般統 予/可以侍到上述兩個樣品之平均矯頑力的統計 分佈圖,如第15A ^ κτι m » \5A —15B圖所不。弟Μ圖係綠示凹洞深 又‘、、、nm之第-個樣品的平均獅力之統計分佈圖 ⑽圖係繪示凹洞深度為24·之第二個樣品的平均 力之統計分佈圖。從第15A — 15B圖可知,平均矯頌力之 大小為孔洞外之平均矯頑力大於孔洞侧壁之平均矯頑力, 而^同内,平均續頑力最小。若是將第15八圖與第⑽圖 重豐形成第16圖之後,可以清楚地看到孔洞深度對於樣品 之微觀矯頑力的大小分佈是具有一定的影響力。、,m 由上述本發明較佳實施例可知,由於影像不再是以黑 或白來處理,而是使用多階灰階來處理,因此可以針對二 析區域中每—像素來㈣磁滯迴路。—旦取得分析區^ 14 1259285 每-像素之磁滯迴路之後,就可以獲得分析區域中每一像 权;左、右矯頑力。所以,只要電荷耦合元件的解析度夠 尚,就可以觀察到想探討之微觀尺寸的磁滯迴路。接下去, 只要應用-般統計學之分析技巧,就可以依所需得到盘培 -頑力相關之各種不同的統計結果來加以應用之。所以本發 .日月突破了以往只能得到樣品巨觀磁滞迴路,而不能獲得樣 品在微觀下之不同磁區的磁滞迴路。另外 • 1 里技巧,來降低圖案化磁性薄膜在圖案邊緣之光線 造成的邊際雜訊,使得圖案化磁性薄膜之微觀磁滞迴路之 獲得成為可能。 =此,應用本發明較佳實施例所提供之次微米磁滞迴 路的里測方法,對磁性記錄材料或是光磁記錄材料的生產 品官,相當大的助益。此外,對於要了解新的磁性記錄材 料或是光磁記錄材料之特性,亦是很好的研究工具。 雖本赉明已以較佳貫施例揭露如上,然其並非用以 藝 ^本發明’任何熟習此技㈣,在不脫離本發明之精神 $範圍内,當可作各種之更動與潤飾,因此本發明之保護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 • 【圖式簡單說明】 ^為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例 能更明顯易懂,所附圖式之詳細說明如下·· ,第1圖繪示依照本發明一較佳實施例的一種測量次微 米級磁滯迴路的量測裝置示意圖。 第2圖係繪示依照本發明一較佳實施例的一種連續磁 15 1259285 性薄叙讀米級磁滞迴路的#彡像f料處时法流程圖。 第3圖係缚不依照本發明另—較佳實施例的一種圖案 化磁性_之次《級师迴路㈣像㈣處理方法流程 圖。 第4圖係繪示由連續磁性薄膜之磁矩翻轉動態影片所 轉製而成的靜態圖片。 第5圖係緣示由樣品分析區域中任取6點所緣出之磁 滯迴路。 第6A - 6C圖係分·示樣品分析區域之左矮頌力、 左矯頌力與平均矯頑力之統計分佈圖。 第7圖係繪示樣品分析區域統計出之平均磁滞迴路。 下 第8圖係繚示連續磁性薄膜在不同之磁場增加梯度之 所獲得之平均矯頑力的統計分佈圖。 下 第9圖係緣示連續磁性薄膜在不同之磁場增加梯度之 所獲得之差異矯頑力的統計分佈圖。 第10圖係績示由陣列磁性薄膜之磁矩翻轉動態影片所 轉製而成的靜態圖片。 、第U圖係繪示由樣品分析區域中任取6點所繪出之磁 滯迴路。 力 第12A - 12C圖係分別繪示樣品分析區域之左橋頌 左矯頑力與平均矯頑力之統計分佈圖。 第13圖為樣品分析區域統計出之平均磁滯迴路。 第14圖為將第7圖與第π圖重疊而成。 第15A圖係緣示凹洞深度為14nm之第一個樣品的平 均矯頑力之統計分佈圖。 16 1259285 第15B圖係繪示凹洞深度為24 nm之第二個樣品的平 均矯頑力之統計分佈圖。 第16圖係將第15A - 15B圖重疊而成。 【主要元件符號說明】 100 :樣品 120 :電荷耦合元件 140 :線圈電磁鐵 160 :溫度感應控制器 200〜240 :步驟 110 :偏光顯微鏡 130 :電腦 150 :雙向電源供應器 170 :電腦 300〜345 ·•步驟
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Claims (1)

1259285 十、申請專利範圍: 1 · 一種磁性薄膜之次微米磁滯迴路的量測方法,該量 測方法包括: 施加一外加磁場於一磁性薄膜樣品上; • 以一偏光顯微鏡觀測該磁性薄膜樣品之分析區域; 將所觀測到之一動態影像依時間先後順序轉換成複數 Φ 張數位靜態圖片以供儲存,該些靜態圖片之灰階數大於等 於4且w亥些數位靜悲圖片之像素面積小於1平方微米; 依時間先後順序讀取該些數位靜態圖片所選定之每一 像素之灰階值;以及 依時間先後順序將所選定之每一像素之之灰階值轉換 成對應之磁矩值,以分別繪成該些像素之磁滯迴路。 2·如申請專利範圍帛1項所述之磁性薄膜之次微米磁 • 滞迴路的量測方法,該些數位靜態圖片之像素面積小於01 平方微米。 3·如申請專觀圍第丨項所述之磁㈣狀次微米磁 滯迴路的量測方法’該些數位靜態圖片之像 於0.〇1平方微米。 償』於寺 .如申請專㈣丨項所述之磁性薄膜之 滞迴路的量測方法,更包括以—電荷轉合元件接收該動態 18 1259285 影像,以將該動態影像數位化。 5·如申請專利範圍第1項所述之磁性薄臈之次微米磁 滯迴路的量測方法,其中在讀取該些像素之灰階值之前, 更包括對該些靜態圖片進行影像處理,以降低該些靜態圖 片之邊際雜訊。 % 6·如申请專利範圍第5項所述之磁性薄膜之次微米磁 滞遐路的量測方法,其中對該些靜態圖片進行影像處理的 方法包括低通滤波或3 x3空間濾波。 、7·如巾請專利範圍第i項所述之磁性薄膜之次微米磁 W没路的ϊ測方法,其巾該外加磁場之大小方向的變化方 式為連續變化方式。 8·如申請專利範圍第1項
^ ^ } 、斤述之磁性薄膜之次微米磁 渾迴路的Ϊ測方法,其中該外加 ^ % ^ ^ ^ 兹场之大小方向的變化方 式為卩自梯變化方式。 19
TW094111074A 2005-04-07 2005-04-07 Method of measuring sub-micrometer hysteresis loops of magnetic films TWI259285B (en)

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