Co/Gd 双层中磁性能的老化与钝化

基于 Co 与 Gd 的合成亚铁磁体有望直接弥合光子域中易失信息与非易失磁域信息之间的鸿沟，而无需任何中间电子转换。具体而言，这些体系表现出强自旋轨道转矩效应、快速畴壁运动及磁化的单脉冲全光开关。将这些材料推向应用边缘的一个重要开放挑战是实现其磁性能的长期稳定性。本工作中，我们研究了具有不同覆盖层的磁控溅射生长 Pt/Co/Gd 三层膜的磁矩与补偿温度随时间演化。在三个月内，净磁矩与补偿温度发生显著变化，我们将其归因于 Gd 磁化的淬灭。我们确认覆盖层与 Gd 的互混是该效应主因，可通过选择氮化物作为覆盖层来缓解，只要妥善解决氮化物还原为氧化物的问题。简言之，本工作提供了在设计用于自旋电子学应用的 Co 与 Gd 基合成亚铁磁体时应考虑的相关老化效应概览。