锌铁氧体外延薄膜中的室温自旋玻璃行为

通过反应磁控溅射在 MgAl$_{\text{2}}$O$_{\text{4}}$ 和 Al$_{\text{2}}$O$_{\text{3}}$ 衬底上生长了锌铁氧体（ZnFe$_{\text{2}}$O$_{\text{4}}$）外延薄膜，并改变了一系列制备参数。利用多种实验技术研究了所得结构与磁性质，确认了具有标称化学计量组成且在室温及更高温度下具有长程磁有序的 ZnFe$_{\text{2}}$O$_{\text{4}}$ 外延生长。影响场冷与零场冷条件下 $M(T)$ 曲线分叉温度 $T_{\text{f}}$ 的主要制备参数被发现为薄膜生长速率，而生长温度或 Ar:O$_2$ 比并未系统性地影响 $T_{\text{f}}$。此外，以 MgAl$_{\text{2}}$O$_{\text{4}}$ 为衬底时 $T_{\text{f}}$ 系统性更高，且 $T_{\text{f}}$ 延伸至室温以上。尽管在某些样品中 $T_{\text{f}}$ 似乎更可能与超顺磁性相关，但最高的 $T_{\text{f}}$ 出现在可发现磁玻璃性实验特征的 ZnFe$_{\text{2}}$O$_{\text{4}}$ 外延薄膜中。元素选择性 X 射线磁圆二色性测量旨在将磁玻璃性与 Fe 的不同价态及晶格位掺入联系起来，指向 ZnFe$_{\text{2}}$O$_{\text{4}}$ 中多种竞争磁相互作用的复杂交织。