外延稳定铁镓薄膜的铁磁共振吉尔伯特阻尼参数
材料科学
2026-01-21 v1
摘要
铁镓(FeGa)合金是优异的无稀土磁致伸缩材料。通过外延稳定，无序A2合金的镓含量可从19%扩展到30%，其磁致伸缩系数几乎是SmFe2等稀土磁致伸缩材料的两倍。在复合磁电结构中，这使得外延稳定的铁镓成为超越CMOS技术的节能关键材料。然而，磁电开关的能量耗散和速度受磁共振频率和阻尼的影响。本文报告了厚度为70 nm、镓含量超过19%的外延稳定单晶A2 FeGa薄膜的铁磁共振和关键材料参数(磁各向异性、磁阻尼和磁致伸缩系数)的演变。使用倒装芯片铁磁共振(1-14 GHz)，我们发现吉尔伯特阻尼参数的范围为0.09-0.16，并随镓浓度的增加而减小。这关联了磁弹耦合的增强与吉尔伯特阻尼的降低。我们发现有效阻尼是来自本征磁振子-声子散射和其他散射/耗散机制的贡献的混合，后者在镓含量高时占主导地位。我们的结果提供了对亚稳态高磁致伸缩材料中磁弛豫机制以及复合磁电体潜在开关行为的见解。
引用
@article{arxiv.2601.14143,
title = {Gilbert Damping Parameters of Epitaxially-Stabilized Iron Gallium Thin Films from Ferromagnetic Resonance},
author = {Ruth Loh and Sujan Shrestha and Jiaxuan Wu and Jia-Mian Hu and Christoph Adelmann and Florin Ciubotaru and John T. Heron},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.14143},
year = {2026}
}
备注
16 pages, 5 figures