Abstract
$Si(100){\backslash}200nm$ $SiO_2{\backslash}5nm$ $Ta{\backslash}5nm$ $MgO{\backslash}35nm$ $Fe_3O_4$ multi-layers were prepared by using RF-sputtering and ultra-high vacuum molecular beam epitaxy (UHV-MBE) techniques. After post-annealing the multi-layers at $500^{\circ}C$ for 1 hour under the high vacuum of ${\sim}1{\times}10^{-6}Torr$, we observed ferromagnetic properties at room temperature as well as the Verwey transition which is the typical features of magnetite crystals formed. We have carried out a comparative study of the effect of Ta buffered layer on the crystallinity and magnetic properties of $Fe_3O_4$ thin films prepared under different growth and annealing conditions.
$SiO_2$ 산화막이 제거되지 않은 Si(100) 기판 위에 실온에서 5 nm Ta과 5 nm MgO 기저층을 증착하고, 그 위에 RF 스퍼터링 기법으로 실온에서 약 35 nm 두께의 $Fe_3O_4$ 박막을 적층하였다. 진공 후열처리에 따라 향상된 $Fe_3O_4$ 박막의 결정성과 그에 따른 자기적 특성의 변화 양상을 관찰하였다. $500^{\circ}C$에서 1시간 동안 후열처리한 시료에 대해, 실온에서 강자성 특성을 보았을 뿐만 아니라, $Fe_3O_4$ 박막의 고유한 특성으로 알려진 Verwey 상전이 현상 또한 관찰되었다. 후열처리에 의해 MgO 박막 위에 적층된 $Fe_3O_4$에 미치는 Ta 기저층의 영향에 대해 Ta이 삽입되지 않은 경우와 비교하여 논의 할 것이다.
