在 GaAs(111) 衬底上采用分子束沉积生长等离子 FeSn 薄膜的挑战与洞察

P. Chatterjee; M. Nord; J. He; D. Meier; C. Brüne

在 GaAs(111) 衬底上采用分子束沉积生长等离子 FeSn 薄膜的挑战与洞察

材料科学 2024-12-02 v1

作者: P. Chatterjee , M. Nord , J. He , D. Meier , C. Brüne

摘要

FeSn 是一种室温反亚磁性材料，由交替排列的 Fe3Sn 卡孔层和蜂窝状 Sn 层构成。其独特的晶格结构允许其电子能带结构中形成线性色散的 Dirac 带和拓扑平坦带，将 FeSn 定位为研究磁性与拓扑相互作用的理想材料。在本研究中，我们通过分子束沉积技术探讨了在 GaAs(111) 衬底上生长等离子 FeSn 薄膜的问题。生长过程中，Ga 和 As 从衬底向沉积薄膜中扩散，Fe 向衬底中扩散，这些扩散 complicate 了纯 FeSn 相的形成。通过综合分析——包括反射高能电子衍射、高分辨率 X 射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和振动样品磁力计——我们展示了 Sn 蒸发温度在影响薄膜晶体性、表面形貌和磁性行为方面发挥着关键作用。我们的结果表明，由于扩散的存在，在 GaAs 衬底上很难生长出单相 FeSn 薄膜，但通过优化 Sn 蒸发温度，可以增强 FeSn 相的占主导地位，部分克服了这些挑战。

关键词

等离子生长 FeSn 薄膜分子束沉积扩散磁性特性晶体性

引用

@article{arxiv.2411.19130,
  title  = {Challenges and Insights in Growing Epitaxial FeSn Thin Films on GaAs(111) substrate Using Molecular Beam Epitaxy},
  author = {P. Chatterjee and M. Nord and J. He and D. Meier and C. Brüne},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.19130},
  year   = {2024}
}

备注

6 pages, 5 figures

在 GaAs(111) 衬底上采用分子束沉积生长等离子 FeSn 薄膜的挑战与洞察

摘要

关键词

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