Fe-Ge-Te成分梯度薄膜库中结构相分布与磁性的组合学调查
材料科学
2026-05-19 v1
摘要
近期，磁性二维（2D）范德华（vdW）材料引起了极大关注。vdW铁磁体Fe5Ge1Te2的居里温度Tc约为270 K，通过调节化学计量和Fe空位可使其达到室温。为探索扩展的成分空间，我们采用组合合成与高通量表征，研究了Fe-Ge-Te薄膜库的结构相分布与铁磁性。该薄膜库通过磁控共溅射制备，随后在真空或惰性环境中退火。利用高通量波长色散光谱（WDS）、X射线衍射（XRD）和两点探针电阻测量，对库中177个焊盘的成分与结构相分布进行了表征。我们利用无监督机器学习将XRD数据集聚类为具有相似结构相的成分组，并通过SQUID磁强测量和X射线磁圆二色性（XMCD）进一步研究不同聚类的铁磁性能。将结果与使用DFT计算的磁化和结构模型进行了比较。结果表明，六方晶体结构是该体系铁磁性的关键前提，且采用我们高通量、机器学习辅助的框架，可高效识别具有该结构的未探索材料作为潜在铁磁材料。这种基于组合策略的工作流程，使我们能够在广阔的新型磁性材料成分图景中快速获取成分-结构-磁性性能图谱。
引用
@article{arxiv.2605.18037,
title = {Combinatorial Survey of Structural Phase Distribution and Magnetism in Fe-Ge-Te Composition-spread Thin Film Libraries},
author = {Chih-Yu Lee and Takahiro Yamazaki and Peng Yan and Ryan Kim and Masato Kotsugi and Efrain E. Rodriguez and Joseph W. Bennett and Ichiro Takeuchi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.18037},
year = {2026}
}
备注
18 pages, 5 figures