波纹状Heusler薄膜中的外延生长、剥离与应变诱导磁性
材料科学
2021-05-04 v3
摘要
功能材料的单晶薄膜可通过极端应变态调控性质；然而，传统的制膜方法需要使用牺牲层与化学蚀刻剂，这可能损伤薄膜并限制其超薄化能力。本文展示了立方Heusler化合物GdPtSb在石墨烯终止的AlO衬底上的外延生长。尽管存在石墨烯中间层，如X射线衍射、反射高能电子衍射与透射电子显微镜所揭示，Heusler薄膜与下方蓝宝石具有外延对应关系。石墨烯的弱范德华相互作用可实现机械剥离，得到自支撑GdPtSb薄膜，其在转移至柔性聚合物基底时形成波纹。未应变GdPtSb为反铁磁性，而对波纹薄膜的测量显示其在室温下具有自发磁矩，饱和磁化强度为每Gd 5.2玻尔磁子。第一性原理计算表明，与均匀应变的耦合太弱不足以诱导铁磁性，暗示应变梯度起主导作用。我们的薄膜为通过应变（压磁与磁致伸缩）与应变梯度（挠曲磁性）调控金属间化合物磁性质提供了新平台。
引用
@article{arxiv.2006.10100,
title = {Epitaxy, exfoliation, and strain-induced magnetism in rippled Heusler membranes},
author = {Dongxue Du and Sebastian Manzo and Chenyu Zhang and Vivek Saraswat and Konrad T. Genser and Karin M. Rabe and Paul M. Voyles and Michael S. Arnold and Jason K. Kawasaki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.10100},
year = {2021}
}