具有高热稳定性的垂直磁化 W/CoFeB/MgO 薄膜中的低 Gilbert 阻尼常数

具有低阻尼常数和高热稳定性的垂直磁化材料在实现高密度、非易失性且低功耗的自旋电子器件方面具有巨大潜力，这类器件能够在高温处理过程中保持运行的可靠性。在本工作中，我们研究了具有高垂直磁各向异性（PMA）和极佳热稳定性的垂直磁化 W/CoFeB/MgO 薄膜的 Gilbert 阻尼常数（{\alpha}）。通过全光学时间分辨磁光克尔效应方法，测定了在不同温度下退火的这些 PMA 薄膜的 {\alpha}。我们发现，这些 W/CoFeB/MgO PMA 薄膜的 {\alpha} 随退火温度的升高而降低，在退火温度为 350 {\deg}C 时达到最小值 {\alpha} = 0.016，随后在 400 {\deg}C 后退火后升至 0.024。在 350 {\deg}C 观察到的 {\alpha} 最小值可由随退火温度升高出现的两种竞争效应来解释：CoFeB 结晶的增强以及 CoFeB 层两个界面处死层的生长。我们进一步证明，在 400 {\deg}C 退火的 W/CoFeB/MgO 薄膜的 {\alpha} 与在 300 {\deg}C 退火的参考 Ta/CoFeB/MgO PMA 薄膜相当，这证实了 W 种子层 CoFeB 薄膜增强的热稳定性。