通过中程序序变化探究非晶 Tb-Co 垂直磁各向异性的起源

通过磁控共溅射生长的非晶 Tb$_{17}$Co$_{83}$（a-Tb-Co）薄膜，其磁各向异性随生长和退火温度的变化而改变。磁各向异性常数随生长温度升高而增大，在高于生长温度的退火下减小或消失。针对高轨道矩 Tb 基过渡金属合金（如 a-Tb-Co）中这种生长诱导各向异性，提出的解释是：稀土与过渡金属原子具有择优面内与面外局域键合构型的非晶相织构。在透射电子显微镜（TEM）中进行的扫描纳米衍射被应用于不同温度沉积的 a-Tb$_{17}$Co$_{83}$ 薄膜，以测量中程序序（MRO）的相对变化。这些测量显示 MRO 随更高生长温度而增加，随更高退火温度而减小。MRO 的趋势表明磁各向异性与局域原子序之间存在关联。在 TEM 中将选定薄膜在 0$^{\circ}$ 至 40$^{\circ}$ 间倾斜，测量了薄膜内随取向变化的局域原子结构。研究结果支持如下论断：沿生长方向的择优序源于沉积过程中温度介导的吸附原子构型，且取向性 MRO 与更大的各向异性常数相关。