合成亚铁磁Pt/Co/Gd异质层中邻近效应诱导的自旋翻转态
材料科学
2025-01-22 v2
摘要
为了开发基于合成亚铁磁异质结构的新型器件，理解材料的物理性质至关重要。本文采用多尺度方法研究了Pt(1 nm)/Co(1.5 nm)/Gd(1 nm)多层膜中的诱导磁矩（IMM）、磁交换耦合和自旋织构。IMM的大小和方向在X射线磁圆二色性和密度泛函理论的框架下进行了解释。由Co穿过Gd顺磁厚度转移的IMM导致Gd层内出现非平凡的自旋翻转态（FSS），其中Gd层的磁矩在靠近/远离Co/Gd界面处分别与铁磁Co反平行/平行耦合。FSS依赖于磁场，平均而言，随着磁场增加，Gd磁矩减小。对于Pt，在Pt/Co和Gd/Pt界面处，IMM均与Co磁矩方向相同，而在Gd/Pt界面处IMM可忽略不计。此外，使用扫描透射X射线显微镜对零场自旋螺旋进行了成像，而采用微磁模拟来揭示相互作用，稳定了亚铁磁构型，其中证明存在相当大的Dzyaloshinskii-Moriya相互作用至关重要。
引用
@article{arxiv.2404.04655,
title = {Proximity-induced flipped spin state in synthetic ferrimagnetic Pt/Co/Gd heterolayers},
author = {J. Brandão and P. C. Carvalho and I. P. Miranda and T. J. A. Mori and F. Béron and A. Bergman and H. M. Petrilli and A. B. Klautau and J. C. Cezar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.04655},
year = {2025}
}