β-Mn结构CoZn薄膜的生长与表征
材料科学
2023-11-20 v2
摘要
通过共溅射 elemental 靶材并进行退火，在热氧化Si衬底上生长了多晶β-Mn结构CoZn薄膜。制备了一系列具有可变Co沉积功率和固定Zn沉积功率的薄膜，以改变到达衬底的两元素比例，并在生长后退火。尽管所有薄膜在X射线衍射中均表现出(211) β-Mn结构CoZn织构，但透射电子显微镜显示，该布拉格峰积分强度最高的组分存在大量空位，且因整体Co不足而被厚ZnO覆盖层包裹。在经调谐以给出最优β-Mn体积分数的比例下沉积的CoZn薄膜连续，晶粒尺寸可达200 nm，且ZnO覆盖层薄得多。磁测量表明，此类最优CoZn薄膜的居里温度T_C ∼ 420 K，饱和磁化强度为120 emu/cm^3，性质接近体晶报道值。β-Mn结构为手性（P4_1 32/P4_3 32空间群），已知其产生Dzyaloshinkii-Moriya相互作用（DMI），从而在块体中稳定室温skyrmion。因此，我们的薄膜作为一种与平面加工技术兼容的潜在材料平台，可用于由块体DMI产生的磁性skyrmion。
引用
@article{arxiv.2311.08824,
title = {Growth and Characterization of $\beta$-Mn Structured CoZn Thin Films},
author = {M. Dearg and G. Burnell and S. Langridge and C. H. Marrows},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.08824},
year = {2023}
}
备注
v2 corrects minor typographical errors