采用脉冲激光沉积技术在 (0001)GaN 薄膜上生长嵌入 Ni 团簇的 (111)NiO 层
材料科学
2023-08-15 v1
摘要
采用脉冲激光沉积技术,在 c-GaN/蓝宝石模板上生长了嵌入晶体学取向 Ni 团簇的 (111) NiO 外延层。利用高分辨 X 射线衍射、进动电子衍射和超导量子干涉器件磁强计等多种技术考察了薄膜的结构与磁学性质。研究表明,这些团簇的包裹、取向、形状、尺寸、密度和磁学性质强烈依赖于生长温度 ()。尽管大多数 Ni 团簇被发现与 NiO 基体晶体学对齐,即 Ni(111) 平行于 NiO(111),但也存在其他取向的团簇,尤其是在较低温度生长的样品中。团簇的平均尺寸和密度随 增大而增加。Ni(111) 平行于 NiO(111) 取向团簇的比例也随 升高而提高。所有嵌入团簇的薄膜即使在室温下也表现出铁磁行为。在相对较低温度生长的样品中,易轴位于层平面内。然而,在足够高温度生长的样品中,易轴转变为垂直于层平面。这种易轴反转归因于团簇的形状、磁弹性和表面各向异性之间随尺寸变化的竞争。因此,这种复合材料在未来基于 GaN 的自旋电子学中具有作为自旋注入器和自旋存储介质的极大潜力。
引用
@article{arxiv.2308.06999,
title = {Ni cluster embedded (111)NiO layers grown on (0001)GaN films using pulsed laser deposition technique},
author = {Simran Arora and Shivesh Yadav and Amandeep Kaur and Bhabani Prasad Sahu and Zainab Hussain and Subhabrata Dhar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.06999},
year = {2023}
}