{\eta}-碳化物型铁氮体薄膜稳定性与磁性

{\eta}-碳化物结构的过渡金属氮化物表现出异常的键合模式并接近磁性不稳定性。然而由于难以稳定化含氮能量较低的三元化合物，这些材料仍以薄膜形式未被探索。本文报道了{\eta}-氮化物体系Fe-W-N和Fe-Mo-N的薄膜合成与相稳定性图谱。通过湍flow共沉积制备的非晶Fe-M-N(M=W, Mo)组合式库在快速热退火后结晶化，系统性地确定了合成窗口随组成和退火温度的变化。利用实验粉末X射线衍射和同步chrotron镜面倾斜宽角X射线散射，我们确立了Fe3Mo3N基{\eta}-碳化物相在更广阔的组成和温度范围内形成，而W基组成仅在薄膜为Fe富时才能稳定化{\eta}结构。这些趋势通过混合化学势-组成相图进行理论解释，这些相图捕捉了{\eta}-氮化物狭窄的氮化学势稳定性。磁学测量结果表明，Fe富Fe3.54Mo2.46N诱导出铁磁性，同时表现出小的交换偏置响应，而Fe3W3N基组分则不存在此类响应，凸显了磁性行为对组成偏离化学计量比的微小变化的高度敏感性。这项工作为{\eta}-氮化物材料的薄膜合成路线提供了实用方法，并展示了如何通过组成调控来获取这些复杂氮化物中新兴磁性现象。