磁力补偿的纳米厚度镍替代镱铁石石 (Ga:YIG) 薄膜及其稳健的垂直磁各向异性
材料科学
2025-04-07 v1
摘要
具有垂直磁各向异性的磁力全或部分补偿绝缘亚铁磁体为理解基础自旋波物理及高速磁导应用提供了宝贵的见解。本研究报告了纳米厚度镍替代镱铁石石 (Ga:YIG) 薄膜的关键磁参数，其饱和磁化强度 4πMs 小于 200 G。利用振动样品磁力计 (VSM) 确定样品中余磁化强度 4πMr 及磁易轴的极化方向，这些样品的净磁矩非常小。此外，还研究了近室温时 Compensation Point Tcomp 的磁力补偿 Ga:YIG 薄膜净磁化强度的温度依赖性。对于在室温下余磁化强度小于 60 G 的薄膜，确定了 Compensation Points Tcomp 并将其与 Curie 温度 Tc 相关联。在 6.5 GHz 的铁磁共振 (FMR) 测量中发现，FMR 线宽 ΔH FWHM 与余磁化强度呈反比例关系。Ga:YIG 薄膜的降低饱和磁化强度导致有效磁化强度 4πMeff 显著增加，从而实现了稳健的 PMA。这为在常用 GGG 衬底上制备潜在磁导自旋波器件提供了新的参数空间。
引用
@article{arxiv.2504.03377,
title = {Magnetically Compensated Nanometer-thin Ga-Substituted Yttrium Iron Garnet (Ga:YIG) Films with Robust Perpendicular Magnetic Anisotropy},
author = {Carsten Dubs and Oleksii Surzhenko},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.03377},
year = {2025}
}
备注
main text: 18 pages, 6 figures, Supporting Information: 6 pages, 1 figure, 2 tables