用于自旋电子学应用的具有垂直磁各向异性的溅射铽铁石榴石薄膜
材料科学
2023-02-22 v1
摘要
我们报道了通过磁控溅射沉积的外延铽铁石榴石（TbIG）超薄膜的结构、磁性和界面自旋输运性质。通过在钆镓石榴石（GGG）衬底上生长薄膜实现了高结晶度，生长条件为高温，或室温生长后热退火，两种情况下温度均高于 750 {\deg}C。薄膜显示出由压应变诱导的大垂直磁各向异性（PMA），并且可通过生长条件或衬底晶格参数的选择来调控结构和磁性。所选 TbIG 薄膜的铁磁补偿温度（TM）通过 Pt/TbIG 异质结构中的温度依赖反常霍尔效应（AHE）测量得到。在所研究的薄膜中，TM 介于 190-225 K 之间，即比块体值低约 25-60 K，这归因于 X 射线光电子能谱测量所证实的石榴石晶格中 Tb 缺乏和氧空位的共同作用。本文报道的具有大 PMA 和高度可调性质的溅射 TbIG 超薄膜，可为广泛的自旋电子学实验和器件应用提供合适的材料平台。
引用
@article{arxiv.2302.03758,
title = {Sputtered terbium iron garnet films with perpendicular magnetic anisotropy for spintronic applications},
author = {Silvia Damerio and Can Onur Avci},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.03758},
year = {2023}
}