力显微镜观测到的 NiO(001) 自旋分辨及超交换作用证据
材料科学
2013-06-28 v3
摘要
利用安装在 qPlus 传感器上的体材料 Fe 和 SmCo 探针，在 4.4 K 温度下采用非接触原子力显微镜，分辨了氧化镍 (001) 表面的自旋有序，该传感器振荡幅度低于 50 pm。使用 Fe 探针时，自旋依赖信号几乎无法检测。相比之下，SmCo 探针对于自旋相反的 Ni 离子产生了 1.35 pm 的高度反差。SmCo 探针甚至在 2x1 自旋单胞内的 O 原子上显示出 0.5 pm 的微小高度反差，这表明观测到了超交换作用。我们将此归因于 SmCo 增大的磁晶各向异性能，该能量稳定了顶端的磁矩。在 Ni 向上、Ni 向下和 O 晶格位点上进行的原子力谱分析表明，在最近可及距离处交换能量幅值仅为 1 meV，其指数衰减长度为 \lambda_exc = 18 pm。
引用
@article{arxiv.1304.6515,
title = {Spin Resolution and Evidence for Superexchange on NiO(001) observed by Force Microscopy},
author = {Florian Pielmeier and Franz J. Giessibl},
journal= {arXiv preprint arXiv:1304.6515},
year = {2013}
}
备注
5 pages, 3 figures