複合磁性有機分子結構在石墨烯上的材料系統研究

在本科技部研究計畫補助的支持下，我們進行石墨烯上的複合磁性有機分子結構材料研究、AgNi介面原子接觸增進Ni/Ag薄膜磁異向性研究、表面合金形成及其應用、AgNi合金微粒增進NiSi化合物的產生、二維材料與有機物形成的複合介面研究以及超薄紅熒烯雙層結構特性研究。主要研究成果有：(一) 石墨烯/Co插層結構相關的異質結構與磁特性研究中，發現異質原子層間具有很強的軌道自旋耦合作用，此一系統的磁異向能與Skyrmion的形成能量間有一特定的關係，恰好與磁向轉變點發生的位置相符合；以電化學方式研究發現鈷在石墨烯/銅基材上的吸附、退附現象有一個穩定的區間，可以有效調控此系統的磁特性，其多階的磁化曲線特性，像是多階段的電子開關元件，深具應用潛力。(二) 基於Ag在超薄的Ni/ -Ag/Si(111)的介面控制特徵，我們發展出一個可以多階段增進磁異向能的方法，此一方法主要是藉有控制Ag/Ni介面粗糙度的不同來達成；為了求得對此增進磁異向能的機制上的了解，我們建立了一個模型解釋介面接觸面積與磁異向能間的關係；這一研究成果對於半導體基底上成長的超薄鎳薄膜之應用提供了有用的資訊。(三) 在波昂大學的Klaus Wandelt教授的邀請下，在由Elsevier發行的百科全書中，筆者寫了一篇回顧論文，內容聚焦在表面合金形成，並且就半導體工業、磁記錄媒體、異質催化以及能源材料應用等，對表面合金的應用作一討論回顧。(四) 在Ni/Si(111)介面上，由於Ni-Si具有很強的鍵結特性，造成NiSi介面化合物產生，我們開發了一個化學偏移連結成份模型，可以有效推估超薄NiSi化合物的量；引入少量的Ag-Ni化合物，可以有效的增進NiSi化合物的產生，提供了在介面層中產生超薄矽化物的有效策略。研究成果已達成預期目標，我們也已整理部分成果順利刊登在SCI期刊與Book chapter上，全體參與之人員感謝科技部計畫長期以來之補助。