CoFeB/Ru/CoFeB 合成反铁磁体中的交换能
材料科学
2022-11-07 v1
摘要
层间交换耦合赋予合成反铁磁体特定性质，使其适用于多种自旋电子学应用。高效利用该磁构型需要深入理解磁性质及其与材料结构的关联。本文建立了一套可靠流程来量化合成反铁磁体中的层间交换耦合与层内交换刚度；我们将其应用于超平滑非晶 CoFeB（5–40 nm）/Ru/CoFeB 材料平台。两种交换相互作用的复杂交织导致沿堆叠厚度方向的磁化取向梯度，以非平凡方式改变堆叠的磁滞与自旋波本征模。我们测量了受限在堆叠厚度内的前四个自旋波的频率的场依赖性。我们利用微磁模拟对这些频率及相应自旋波的厚度分布进行建模。与实验结果的比较可推导出最能解释样品行为的磁参数。交换刚度确定为 16 2 pJ/m，与 CoFeB 厚度无关。层间交换耦合在最薄层处为 -1.7 mJ/m，对于厚达 40 nm 的 CoFeB 层可维持在 -1.3 mJ/m 以上。我们的方法与早先仅利用饱和场的表征比较，表明有必要修正厚合成反铁磁体中层间交换耦合的表列值。
引用
@article{arxiv.2211.02497,
title = {Exchange energies in CoFeB/Ru/CoFeB Synthetic Antiferromagnets},
author = {A. Mouhoub and F. Millo and C. Chappert and J. -V. Kim and J. Létang and A. Solignac and T. Devolder},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.02497},
year = {2022}
}