共溅射外延 Fe-Sn kagome 薄膜的结构与磁学性质

Callum Brennan-Rich; Sean M. Collins; Stuart Micklethwaite; Zabeada Aslam; Trevor Almeida; Stephen McVitie; Rik M. Drummond-Brydson; Christopher H. Marrows

共溅射外延 Fe-Sn kagome 薄膜的结构与磁学性质

材料科学 2026-01-12 v1 介观与纳米尺度物理

作者: Callum Brennan-Rich , Sean M. Collins , Stuart Micklethwaite , Zabeada Aslam , Trevor Almeida , Stephen McVitie , Rik M. Drummond-Brydson , Christopher H. Marrows

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摘要

近年来，Fe 和 Sn 的金属间化合物合金因其丰富的磁学性质而引起了人们的极大兴趣。晶体 Fe3Sn2 是一种受挫铁磁体，而晶体结构相似的 FeSn（其区别仅在于含 Fe 的 kagome 层和锡烯层的堆垛顺序）则是一种反铁磁体。磁控溅射等薄膜生长技术允许在其他所有条件保持不变的情况下，通过调节单个 Fe 和 Sn 源的沉积速率来生长这些不同化学计量比的成分。在此，我们报告了在带有 Pt 种子层的蓝宝石衬底上制备高质量 Fe $_3$ Sn $_2$ 和 FeSn 外延薄膜，以及包含两种晶体共生相的混合相薄膜，并使用 X 射线和四维扫描透射电子显微镜 (4D-STEM) 方法对所有薄膜进行了表征。我们将得到的晶体相含量与磁化强度测量结果进行了比较，发现预测的铁磁相含量与所得磁化强度之间存在对应关系。随后，还可以对这些薄膜的进一步磁学性质进行比较，从而在高度混合相合金中发现了一种独特的温度依赖性矫顽力行为，这一特征在纯 Fe3Sn2 和 FeSn 中均不存在。

关键词

Fe-Sn 金属间化合物合金 kagome 薄膜磁控溅射外延生长磁学性质 4D-STEM 温度依赖矫顽力

引用

@article{arxiv.2601.05735,
  title  = {Structural and magnetic properties of co-sputtered epitaxial Fe-Sn kagome thin films},
  author = {Callum Brennan-Rich and Sean M. Collins and Stuart Micklethwaite and Zabeada Aslam and Trevor Almeida and Stephen McVitie and Rik M. Drummond-Brydson and Christopher H. Marrows},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.05735},
  year   = {2026}
}

备注

9 pages, 5 figures

共溅射外延 Fe-Sn kagome 薄膜的结构与磁学性质

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关键词

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