BiFeO$_3$/CoFe 异质结翻转动力学的微磁学研究
材料科学
2020-04-21 v1
摘要
我们对单畴 BiFeO3/CoFe 异质结的翻转动力学进行了建模，并从实验结果中提取了界面交换耦合系数等关键参数。理论上量化了 BiFeO3/CoFe 异质结中 CoFe 磁序响应时间的下限，约为 100 ps 量级。我们的结果表明，BiFeO3/CoFe 异质结中 CoFe 的翻转行为主要由 BiFeO3 中 Néel 矢量的旋转主导，而非界面处的单向交换偏置。通过将我们的模拟结果与实验中的巨磁电阻曲线和磁滞回线进行比较，我们还量化了界面交换耦合系数 J_int 的大小为 0.32 pJ/m。据我们所知，这是首次从实验中定量提取出 J_int。此外，我们证明了通过减小 CoFe 的厚度和增加 BiFeO3/CoFe 异质结的长宽比，可以提高 BiFeO3/CoFe 异质结的翻转成功率和热稳定性。我们的理论模型为研究 BiFeO3/CoFe 异质结的磁电性质以及操纵 CoFe 的磁序提供了一个全面的框架。
引用
@article{arxiv.2004.08453,
title = {A micromagnetic study of the switching dynamics of the BiFeO$_3$/CoFe heterojunction},
author = {Yu-Ching Liao and Dmitri E. Nikonov and Sourav Dutta and Sou-Chi Chang and Chia-Sheng Hsu and Ian A. Young and Azad Naeemi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.08453},
year = {2020}
}