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利用原位极化中子反射法研究 Pd/Fe 界面 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用的迹象

材料科学 2020-01-15 v1

摘要

利用原位极化中子反射法,在生长过程中测量了 Pd/Fe/Pd 三层薄膜的磁性和结构的深度分辨演化。Pd/Fe 的初始薄膜结构显示,底层中存在微弱的邻近感应磁性,Fe 层中的磁化强度约为每个 Fe 原子 1.6\approx1.6\,μB\mu_{\text{B}},低于预期的体材料值 2.22.2\,μB\mu_{\text{B}}。Pd 覆盖层的沉积最初遵循岛状生长模式,随后合并。随着 Pd 沉积量的增加,Fe 磁矩和 Pd 覆盖层中的邻近感应磁性均减小。在 Pd 覆盖层最终沉积后,磁性剖面在 Fe 层两侧呈现结构和磁性对称,Pd 中感应出的磁性延伸至距界面 0.92 nm 处。在整个 Pd 沉积过程中,Pd/Fe/Pd 三层结构变得越来越对称,这一事实表明 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用可能是所观测磁性行为的可能原因。

关键词

引用

@article{arxiv.1906.11532,
  title  = {Indications for Dzyaloshinskii-Moriya Interaction at the Pd/Fe Interface Studied by \textit{In Situ} Polarized Neutron Reflectometry},
  author = {Sina Mayr and Jingfan Ye and Jochen Stahn and Birgit Knoblich and Oliver Klein and Dustin A. Gilbert and Manfred Albrecht and Amitesh Paul and Peter Böni and Wolfgang Kreuzpaintner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1906.11532},
  year   = {2020}
}

备注

Submitted for publication in PRB (original version) on April 17, 2019