非共线非晶 DyCo3 和 TbCo3 薄膜的磁性
材料科学
2023-12-21 v1 无序系统与神经网络
摘要
通过磁强计、反常霍尔效应和磁光克尔效应研究了非晶 DyCo3 和 TbCo3 的磁化强度，以理解其温度依赖性磁结构。在薄膜中观察到了具有垂直磁各向异性的方形磁滞回线，其在补偿温度附近的矫顽力达到 3.5 T。在一些薄膜的磁化强度中观察到但在其霍尔或克尔回线中未观察到的无滞软分量，是由于在基板侧面进行溅射沉积而产生的人为假象。利用非晶 YxCo1-x 中的钴矩，推断了 4-300K 范围内净稀土矩的温度依赖性。4f 原子四极矩的单离子各向异性克服了它们与钴子网络的交换耦合，导致一种 sperimagnetic 基态，其中非共线稀土子网络的自旋被建模为在一个圆锥内的稀土矩分布，该圆锥的轴与钴子网络的铁磁轴 z 反平行。作为各向异性与每个稀土原子交换能量之比的函数，针对局部各向异性轴与 -z 之间的一系列角度，从原子哈密顿量计算了 T=0 时的约化磁化强度 (Jz)/J，然后在半球的所有方向上进行平均。对于 Dy 和 Tb，低温下 (J-z)/J 的实验值和计算值均接近 0.7。随着温度升高，稀土矩的大小和产生圆锥的局部随机各向异性减小；圆锥闭合，结构在远高于室温时趋近于共线亚铁磁性。在非晶 Dy0.25Co0.75 的 175K 和非晶 TbCo3 的 200K 的磁化补偿温度附近，出现了交换耦合子网络的不对称自旋翻转。
引用
@article{arxiv.2312.12602,
title = {Magnetism of noncolinear amorphous DyCo3 and TbCo3 thin films},
author = {Zexiang Hu and Ajay Jha and Katarzyna Siewierska and Ross Smith and Karsten Rode and Plamen Stamenov and J. M. D. Coey},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.12602},
year = {2023}
}
备注
23 pages, 12 figures