应变Thulium Iron 磁石薄膜中的补偿类温度与自旋翻转开关：调控亚晶格相互作用用于费米磁应力器
材料科学
2025-04-21 v1
摘要
某些稀土铁磁石薄膜具有低磁阻、高磁应应和（在某些情况下）垂直磁各向异性（PMA），使其对于应力器具有吸引力。然而，其亚晶格在受限薄膜中的相互作用仍不受充分探索，特别是3d和4d电子之间的耦合。本文我们研究了30 nm厚的稀土铁磁石薄膜（TmIG），其中拉伸应变促进了PMA。SQUID磁学和X射线磁圆二色性测量揭示了在适度磁场下 magnetization 在约50 K附近出现一个最小值，导致一种类似补偿温度（Tcomp-like），这种特征在bulk TmIG中不存在。Tcomp-like的存在对于通过补偿现象控制磁化动力学尤其重要。此外，我们观察到Tm亚晶格中的场诱导自旋翻转转变，其中Tm矩重新取向并与Fe亚晶格齐名铁磁。这种机制可用于实现能源效率的磁化反转。这发现为应力驱动的稀土铁磁石薄膜中的磁学现象提供了新的见解，突显了在受限几何中各向异性和交换相互作用之间的相互作用，这对于开发应力器和磁振荡器件至关重要。
引用
@article{arxiv.2504.13369,
title = {Compensation-Like Temperature and Spin-Flip Switch in Strained Thulium Iron Garnet Thin Films: Tuning Sublattice Interactions for Ferrimagnetic Spintronics},
author = {Carlos C. Soares and Thiago J. A. Mori and Fanny Béron and Jagadeesh S. Moodera and Júlio C. Cezar and Jeovani Brandão and Gilvânia Vilela},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.13369},
year = {2025}
}
备注
23 pages, 4 figures, submitted to ACS Applied Nano Materials