铁注入外延钯薄膜中的铁磁复合自排列

Amir Gumarov; Igor Yanilkin; Roman Yusupov; Airat Kiiamov; Lenar Tagirov; Rustam Khaibullin

doi:10.1016/j.matlet.2021.130783

铁注入外延钯薄膜中的铁磁复合自排列

材料科学 2021-09-02 v1 应用物理

作者: Amir Gumarov , Igor Yanilkin , Roman Yusupov , Airat Kiiamov , Lenar Tagirov , Rustam Khaibullin

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摘要

我们报道了在外延钯薄膜的离子束注入下形成具有可调磁性的稀磁 $Pd_{1-x}Fe_x$ 组分。通过将 $40 keV$ 的 $Fe^+$ 离子注入到 MgO (001) 衬底上的钯薄膜中，剂量分别为 $0.5\cdot10^{16}, 1.0\cdot10^{16}$ 和 $3.0\cdot10^{16}$ $ions/cm^2$ ，获得了平均铁含量 $x$ 为 $0.025$ 、 $0.035$ 或 $0.075$ 的二元 $Pd_{1-x}Fe_x$ 合金。结构与磁性研究表明，铁原子占据规则的 fcc 晶格 Pd 位点，未形成任何次生结晶相。所有铁注入钯薄膜在低温（低于 $200 K$ ）下均呈现铁磁性，其居里温度和饱和磁化强度均由注入铁剂量决定。与具有相似铁含量的分子束外延生长的 $Pd_{1-x}Fe_x$ 合金薄膜的磁性相比，铁注入钯薄膜具有较弱的面内磁晶各向异性，因而矫顽力较低。在所注入的 $Pd_{1-x}Fe_x$ 薄膜中观察到的多重铁磁共振表明，由于旋节分解形成了磁不均匀态，分解为具有相同的晶体对称性但铁含量不同的区域（可能为层状）。这种多相磁性结构在 $770 K$ 真空退火下是稳定的，但会向明确的局域 $Pd-Fe$ 组分发展。

关键词

离子注入钯铁合金铁磁性旋节分解磁各向异性薄膜

引用

@article{arxiv.2103.03562,
  title  = {Ferromagnetic Composite Self-Arrangement in Iron-Implanted Epitaxial Palladium Thin Films},
  author = {Amir Gumarov and Igor Yanilkin and Roman Yusupov and Airat Kiiamov and Lenar Tagirov and Rustam Khaibullin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.03562},
  year   = {2021}
}

备注

17 pages, 8 figures, 1 table, 33 references

铁注入外延钯薄膜中的铁磁复合自排列

摘要

关键词

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