通过磁近邻耦合实现的二维合成亚铁磁体
材料科学
2024-04-22 v1
摘要
近邻效应允许以一种物理上优雅的方式调整磁性。如果将两层薄的铁磁(FM)薄膜接触,电子耦合会改变它们界面处的磁交换相互作用。对于与3d过渡金属FM耦合的低稀土FM,甚至可以实现室温磁性。此外,磁近邻耦合在将亚稳材料(如氧化铕(EuO))的磁有序提高至其体相以上方面尤为前景广阔,因为既未改变其化学计量也未改变其绝缘特性。我们使用硬X射线光电子能谱研究了Fe/EuO和Co/EuO界面的磁近邻效应。通过用圆偏振光激发FM层,在光发射几何的角度依赖性中观察到了磁二向色性。通过这种方式,针对双层膜的EuO和3d FM部分,以元素特异性方式确定了磁信号的深度依赖性。结合原子级自旋动力学模拟,发现EuO层的厚度至关重要,这表明观察到的反铁磁近邻耦合是一种短程的、真正的界面现象。这一事实使该双层膜成为强合成亚铁磁体。EuO中磁有序的增加发生在有限的空间范围内,因此在2D极限下尤为强烈——这是一种违反直觉但对自旋器件应用非常有用的现象。
引用
@article{arxiv.2404.12749,
title = {2D synthetic ferrimagnets by magnetic proximity coupling},
author = {Paul Rosenberger and Moumita Kundu and Andrei Gloskovskii and Christoph Schlueter and Ulrich Nowak and Martina Müller},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.12749},
year = {2024}
}