Anodic Aluminum Oxide (AAO) template를 이용한 Ni, fcc Ni/Cu 나노구조체 제작과 분석 = Fabracation and analysis of Ni, fcc Ni/Cu nano structure by using AAO

국문 초록 (Abstract)

AAO를 이용하여 evaporation 방법으로 Si기판 위에 Ni 나노구조체를 제작하였다. 제작된 Ni 나노구조체는 종횡비(aspect ratio)가 1:1 정도인 원기둥형태를 보인다. 함께 성장시킨 같은 두께의 박막은 수평자화를 보이나 나노구조체의 경우 반자장(demagnetizing field)의 영향으로 인하여 수직방향의 자화를 보였다. 측정된 자기이력곡선(hysteresis loop)은 나노구조체의 자기적 특성이 서로간의 자기적 상호작용(dipole interaction) 보다 주로 나노구조체의 모양에 따라 결정 된다는 것을 보여준다. AAO를 마스크로 사용하여 Si(001)위에 수직자기이방성(PMA)을 갖는 epitaxial fcc Ni/Cu(001) 나노구조체를 제작하고, 자기적 특징과 strain을 측정하였다. tNi=10nm 의 나노구조체의 경우 같은 두께의 Ni박막에 비해 수직방향의 strain이 -1.17%에서 -0.48%로 감소하였다. 이것은 실험한 Ni 두께 범위(tNi=4.5-10nm)에서 strain 이 magnetic anisotropy를 결정하는 주 요인이라는 것을 보여준다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Arrays of magnetic Ni nanostructures have been fabricated on a Si substrate by using a nanoporous alumina film as a mask during the deposition. The nanostructures have a truncated cone shape, and the lateral sizes are comparable to the heights. While a continuous film shows well-defined in-plane magnetization, the nanostructure has a perpendicular component of the magnetization at remanence. The hysteretic behavior of the nanostructures is dominated by the demagnetizing field instead of by interaction among the structures.The magnetic anisotropy of isolated epitaxial Ni/Cu(001) nanostructure on Si(001) has been studied together with structural characterization. The strain of the Ni nanostructure is released such that the perpendicular strain of nanostructure with tNi=10 nm decreases to -0.48% from -1.17% of film with the same thickness. Because of this, strain becomes the main factor in determining magnetic anisotropy of Ni/Cu nanostructure in the investigated Ni thickness range (tNi=4.5-10 nm).