具有反铁磁 MnN 的巨垂直交换偏置

我们研究了基于反铁磁体 MnN 的面外交换偏置系统。通过（反应）磁控溅射在 SiO$_x$ 上生长了 Ta / MnN / CoFeB / MgO / Ta 的多晶高织构膜堆，并通过 X 射线衍射和 Kerr 磁测量进行了研究。观察到交换偏置和垂直磁各向异性随膜厚度和场冷却温度变化的非平庸调制。在优化的膜堆中，室温下观察到了 3600 Oe 的巨垂直交换偏置和 350 Oe 的矫顽场。有效界面交换能估计为 $J_\mathrm{eff} = 0.24$ mJ/m$^2$，反铁磁体的有效单轴各向异性常数为 $K_\mathrm{eff} = 24$ kJ/m$^3$。CoFeB 层的最大有效垂直各向异性场为 $H_\mathrm{ani} = 3400$ Oe。这些值大于以往报道的任何值。这些结果可能为磁稳定、交换偏置的垂直磁化自旋阀开辟一条途径。