具有负磁晶各向异性的[001]织构Co80Ir20薄膜中的应变效应
材料科学
2026-04-23 v1
摘要
Co80Ir20铁磁薄膜近期成为研究热点，因为其负磁晶各向异性叠加形状各向异性，有利于[001]织构或外延薄膜的磁化强度在薄膜平面内强烈排列。然而，在大多数已发表的研究中，磁弹性效应的作用并未得到适当考虑。本工作对沉积在Si/SiO2衬底上、采用不同底层（Ta、Pt）和覆盖层以诱导[001]织构生长和不同程度应变的24 nm Co80Ir20薄膜进行了详细分析。通过X射线衍射测量，我们发现c轴晶格参数取决于底层材料（Ta的负应变更大），但织构程度和平均晶粒尺寸基本保持不变，除其中一个多层膜外。根据底层材料的不同，在室温磁化强度随磁场变化的回线以及温度依赖的直流磁化测量中也发现了磁行为的差异。利用铁磁共振对各向异性进行了量化，结果表明有效各向异性场也依赖于底层材料。Ta底层显示的各向异性接近形状各向异性的预期值，而Pt底层则引入了约7-9 kOe的额外面内各向异性场。一个简单的应力诱导各向异性模型给出的各向异性场值与实验观测值相似。观测到的应变与各向异性之间的相关性，加上微观结构特性的相似性，强烈表明在分析磁数据以估算磁晶贡献时，应力效应不可忽视。
引用
@article{arxiv.2604.20645,
title = {Strain effects in [001] textured Co80Ir20 thin films with negative magnetocrystalline anisotropy},
author = {L. Aviles Felix and M. Vasquez Mansilla and J. E. Gomez and M. Balod and J. Padilla and J. Santiso and Subhakanta Das and S. N. Piramanayagam and A. Butera},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.20645},
year = {2026}
}
备注
23 pages, 9 figures