Ru 掺杂比例增加导致 FeRu 薄膜从铁磁到非齐列磁到-paramagnetic 态的转变

Juliana Lisik; Manuel Rojas; Spencer Myrtle; Dominic H. Ryan; René Hübner; Pavlo Omelchenko; Claas Abert; Amil Ducevic; Dieter Suess; Ivan Soldatov; Rudolf Schaefer; Johannes Seyd; Manfred Albrecht; Erol Girt

Ru 掺杂比例增加导致 FeRu 薄膜从铁磁到非齐列磁到-paramagnetic 态的转变

材料科学 2024-07-26 v1

作者: Juliana Lisik , Manuel Rojas , Spencer Myrtle , Dominic H. Ryan , René Hübner , Pavlo Omelchenko , Claas Abert , Amil Ducevic , Dieter Suess , Ivan Soldatov , Rudolf Schaefer , Johannes Seyd , Manfred Albrecht , Erol Girt

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摘要

研究了用于 $x \leq 50$ 的溅射沉积 Fe $_{100-x}$ Ru $_x$ 薄膜的结构和磁性。表明 Fe $_{100-x}$ Ru $_x$ 的晶体结构在 $x<13$ 时主要为以体心立方为主，在掺杂范围 $13 \lesssim x \lesssim 20$ 时逐渐转变为六方紧密堆积结构。磁学测量表明，Ru 的添加在体心立方 FeRu 合金中引起非齐列磁有序，而六方紧密堆积 FeRu 合金则表现出 paramagnetic 行为。增加体心立方 FeRu 合金中的 Ru 掺杂比例会减小磁域的尺寸，使其趋近于磁颗粒的尺寸。我们使用一个简单原子模型，表明 Ru 原子跨越的 Fe 原子之间的抗铁磁耦合可负责诱导 FeRu 立方结构中的非齐列有序。广泛用于薄膜磁性器件的磁层压结构大量使用 Fe 和 Ru 层。我们的结果表明，即使存在少量 Ru 掺杂也会影响 Fe 的磁性有序，从而可能影响这些器件的性能。

关键词

FeRu 薄膜磁相转变 Ru 掺杂非齐列磁有序六方紧密堆积结构

引用

@article{arxiv.2407.17575,
  title  = {Transition from ferromagnetic to noncollinear to paramagnetic state with increasing Ru concentration in FeRu films},
  author = {Juliana Lisik and Manuel Rojas and Spencer Myrtle and Dominic H. Ryan and René Hübner and Pavlo Omelchenko and Claas Abert and Amil Ducevic and Dieter Suess and Ivan Soldatov and Rudolf Schaefer and Johannes Seyd and Manfred Albrecht and Erol Girt},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.17575},
  year   = {2024}
}

备注

16 pages, 11 figures. Juliana Lisik and Manuel Rojas contributed equally. Corresponding author emails: [email protected] (Juliana Lisik), [email protected] (Manuel Rojas), [email protected] (Dominic H. Ryan), [email protected] (Erol Girt)

Ru 掺杂比例增加导致 FeRu 薄膜从铁磁到非齐列磁到-paramagnetic 态的转变

摘要

关键词

引用

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