CoB 基手性多层膜中原子互混引起的各向异性变化
材料科学
2021-07-26 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
我们研究了三种不同的非晶 CoB 基多层薄膜体系——Pt/CoB/Ir、Ir/CoB/Pt 和 Pt/CoB/MgO——中的原子互混现象，这些体系被证明能够稳定室温手性磁结构。互混主要发生在相邻的金属层之间。值得注意的是，它依赖于堆叠顺序，并且当 Ir 位于 CoB 之上时尤为广泛。互混引起的磁性质变化被归因于金属堆叠中 CoIr 合金化导致的磁死层形成。它还在不同堆叠中引起了高达 30% 的饱和磁化强度的系统性变化。关键在于，由此产生的从垂直磁各向异性向面内磁各向异性转变的 CoB 临界厚度在不同堆叠间相差超过两倍。最后，在 150-300 摄氏度的中等温度下进行热退火处理后，所有堆叠的磁各向异性均单调增加，并伴随金属堆叠中明显增大的 Hc。这些被分别归因于热致 CoPt 合金化和金属及氧化物堆叠中的 MgO 结晶。值得注意的是，Pt/CoB/MgO 堆叠中的 CoB 在退火后仍保持其非晶态。我们的结果为利用非晶 CoB 基材料平台及相关退火工艺来调控磁相互作用奠定了基础，从而能够在环境条件下调谐手性磁结构性质。
引用
@article{arxiv.2107.11034,
title = {Intermixing Induced Anisotropy Variations in CoB-based Chiral Multilayer Films},
author = {H. K. Tan and Royston J. J. Lim and H. L. Seng and J. Shanmugam and H. Y. Y. Ko and X. M. Cheng and V. Putra and Z. X. Xing and Anjan Soumyanarayanan and Pin Ho},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.11034},
year = {2021}
}
备注
Supplementary information included