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硼掺杂 Fe$_{80}$Ga$_{20}$ 薄膜中的磁应应和温度依赖 Gilbert 阻尼

材料科学 2025-05-19 v1

摘要

具有强磁弹性耦合和低 Gilbert 阻尼的磁性薄膜是许多磁电器件的关键材料。本文研究了硼掺杂浓度对 (Fe80_{80}Ga20_{20})1x_{1-x}Bx_{x} 薄膜中磁应应和温度依赖 Gilbert 阻尼的影响。观察到硼含量接近 8% 时发生晶体到非晶结构的相变,并伴随着铁磁 coercivity 从 76 Oe降至 3 Oe。10% 的掺杂浓度最适合实现 48.8 ppm 的大磁应应和 6×1036 \times 10^{-3} 的低 Gilbert 阻尼。阻尼随温度的变化显示在低温下有所增加,约在 40 K 处达到峰值,我们将相对增量 Δα/αRT\Delta\alpha/\alpha_{RT} 与磁弹性对阻尼的贡献相关联,该贡献在 8% 硼掺杂时最大值为 55.7%。在约 8% 的硼掺杂浓度处观察到不均匀线宽的展宽。该研究表明,将玻璃形成元素(本例为硼)掺入 Fe80_{80}Ga20_{20} 是实现增强磁弹性耦合和降低 Gilbert 阻尼的可行路径。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.11472,
  title  = {Magnetostriction and Temperature Dependent Gilbert Damping in Boron Doped Fe$_{80}$Ga$_{20}$ Thin Films},
  author = {Zhixin Zhang and Jinho Lim and Haoyang Ni and Jian-Min Zuo and Axel Hoffmann},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.11472},
  year   = {2025}
}

备注

19 pages, 7 figures