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未补偿 Fe/CoO (111) 界面原子尺度粗糙度对交换偏置效应的影响

材料科学 2020-02-19 v2

摘要

铁磁层与反铁磁层界面粗糙度对交换偏置的影响仍不甚明了。在本报告中,我们研究了(111)取向反铁磁 CoO 薄膜的表面粗糙度对生长于其上的铁磁 Fe 的交换偏置的影响。通过调节 CoO 薄膜的层厚,将表面粗糙度在低于约 0.35 nm 的范围内于原子尺度上加以控制。观察到交换偏置场(HEH_{E})与矫顽力(HCH_{C})均强烈依赖于与 Fe 薄膜界面的 CoO (111) 的原子尺度粗糙度。发现 HEH_{E}HCH_{C} 对界面粗糙度呈相反依赖关系,这归因于完全未补偿 CoO (111) 表面由原子粗糙度诱导的部分补偿自旋态,并经由蒙特卡洛模拟得到佐证。此外,发现 HCH_{C} 的起始温度比阻断温度(TBT_{B})低约 80 K,且 HCH_{C} 的温度依赖遵循幂律,临界指数等于 1,这表明在该体系中 HCH_{C}HEH_{E} 更具界面相关属性。

关键词

引用

@article{arxiv.2001.01320,
  title  = {Influence of Atomic Roughness at The Uncompensated Fe/CoO (111) Interface on Exchange Bias Effect},
  author = {Rui Wu and Mingzhu Xue and Tuhin Maity and Yuxuan Peng and Samir Kumar Giri and Guang Tian and Judith L. MacManus-Driscoll and Jinbo Yang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2001.01320},
  year   = {2020}
}