颗粒IrMn/CoFe双层膜中非热训练效应的原子尺度起源
材料科学
2021-03-17 v3
摘要
反铁磁材料有望提供超快、高数据密度的自旋电子器件。一项重大挑战是可靠探测反铁磁体的状态,这可利用交换偏置实现。本文我们建立了非热训练效应的原子自旋模型;该效应是交换偏置系统中众所周知的现象,即偏置在首个磁滞回线循环后显著减小。我们发现颗粒薄膜中的设定过程依赖于铁磁与反铁磁层之间界面混合的存在。我们系统研究了混合的影响,发现交换偏置、开关场与矫顽力均随混合增强而增大。界面自旋态高度受阻,导致铁磁体界面有序度系统性降低。这种初始不可逆自旋的亚稳态自旋结构带来大的有效交换耦合,从而大幅增大开关场。在首个磁滞回线循环后,这些亚稳态自旋落入可逆基态,并在所有后续循环中可重复,表明该效应确为非热。我们的模拟为界面混合的作用及亚稳态自旋结构在交换偏置系统中的重要性提供了新见解,可助于抗铁磁自旋电子器件的设计与优化。
引用
@article{arxiv.2101.01474,
title = {The atomistic origin of the athermal training effect in granular IrMn/CoFe bilayers},
author = {Sarah Jenkins and Roy. W. Chantrell and Richard. F. L. Evans},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.01474},
year = {2021}
}