钆薄膜中 2.6T 的磁化强度

稀土元素，特别是钆，在耦合物理研究及应用方面重新引起了人们的兴趣。然而，合成工艺显然仍影响着对钆薄膜本征磁性的理解，尤其是对于具有现实意义的厚度。我们报告了对 SiO2 晶圆上 50nm 厚纳米颗粒多晶钆薄膜的研究，该薄膜表现出类似单晶的行为。在 4K 下测得的最大面内饱和磁化强度为$4{\pi}M_{S4K} = (2.61{\pm}0.26)$T，矫顽力为$H_{C4K} = (160{\pm}5)$Oe。通过零场冷却 - 场冷却磁化测量测得最大居里点为$T_C = (293{\pm}2)$K，与块体单晶报道的值非常吻合。我们的测量揭示了在$T_1 = (12{\pm}2)$K（沉积样品）和$T_2 = (22{\pm}2)$K（加热基底上的沉积）处的磁相变，这可能源于顺磁 fcc 晶粒与其铁磁 hcp 对应物之间的相互作用。