通过铁磁层探测 RuO$_{2}$ 异质结构的磁性
材料科学
2025-08-22 v1
摘要
RuO 被提出作为典型的交变磁体材料。然而，近期一些报告对其本征磁有序性提出了质疑，导致了相互矛盾的发现，特别是在薄膜异质结构中，可能的界面效应与假定的反铁磁/交变磁体特征混杂在一起。在此，我们对两种独立生长的 RuO 薄膜异质结构进行了广泛的磁测量，这些异质结构分别与作为铁磁层的 NiFe 或 Fe 接触。在约 15 K 以下，当在 1 T 场中冷却至约 2 K 时，两个样品均表现出交换偏置场，并在约 31 K 附近观察到自旋转变特征。对 RuO 薄膜的磁拉曼测量仅在存在 NiFe 层时揭示出磁振子模式，这表明 RuO 本身并不具备长程磁有序。当与铁磁体接触时，RuO 显示出可归因于反铁磁性的效应。然而，内在磁振子模式的缺失，正如密度泛函理论（DFT）计算所见，指向了层间可能的扩散或界面处的自旋无序。
引用
@article{arxiv.2508.15004,
title = {Probing Magnetic Properties of RuO$_{2}$ Heterostructures Through the Ferromagnetic Layer},
author = {Frank M. Abel and Subhash Bhatt and Shelby S. Fields and Vinay Sharma and Dai Q. Ho and Daniel Wines and D. Quang To and Joseph C. Prestigiacomo and Tehseen Adel and Riccardo Torsi and Maria F. Munoz and David T. Plouff and Xinhao Wang and Brian Donovan and Don Heiman and Gregory M. Stephen and Adam L. Friedman and Garnett W. Bryant and Anderson Janotti and Michelle E. Jamer and Angela R. Hight Walker and John Q. Xiao and Steven P. Bennett},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.15004},
year = {2025}
}