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薄膜外延 [111] Co$_{50}$Pt$_{50}$:结构、磁化与自旋极化

介观与纳米尺度物理 2023-06-01 v2

摘要

具有垂直磁各向异性的铁磁薄膜在自旋电子学及超导自旋电子学中备受关注。当各向异性由精心设计的界面驱动时,可在铁磁多层薄膜结构中实现垂直磁各向异性。具有多个界面的器件不利于我们在超导自旋电子学中的应用,因为垂直于平面的电流受界面影响。在某些 Cox_xPt100x_{100-x} 合金与化合物中,可在任意厚度下实现稳健的本征垂直磁各向异性(PMA),而无需增加界面数量。本文中,我们生长等原子比 Co50_{50}Pt50_{50},并报道关于 L11L1_1L10L1_0 有序化合物中结构、磁性与自旋极化性质的全面研究。此前对 Co50_{50}Pt50_{50} 的兴趣主要集中于 L10L1_0 晶体结构,其中 Pt 与 Co 层沿 [100] 方向交替堆叠。关于 L11L1_1 晶体结构(其沿 [111] 方向堆叠)的研究较少。对于后者 L11L1_1 晶体结构,我们发现磁各向异性垂直于薄膜平面。对于前者 L10L1_0 晶体结构,磁各向异性垂直于 [100] 平面,在我们的样品中既非面内也非面外。我们得到 L11L1_1L10L1_0 Co50_{50}Pt50_{50} 的弹道自旋极化值为 47±3%47\pm3\%

关键词

引用

@article{arxiv.2212.04370,
  title  = {Thin film epitaxial [111] Co$_{50}$Pt$_{50}$: Structure, magnetisation, and spin polarisation},
  author = {N. Satchell and S. Gupta and M. Maheshwari and P. M. Shepley and M. Rogers and O. Cespedes and G. Burnell},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2212.04370},
  year   = {2023}
}

备注

17 pages main text, 7 figures main text. 12 pages SI, 10 figures SI