具有极低阻尼的超薄亚铁磁 GdFeCo 薄膜
材料科学
2023-01-11 v1
摘要
铁磁材料在自旋电子器件中作为磁性活性元素占主导地位，但存在杂散场大、工作频率低等缺点。补偿型亚铁磁体提供了一种替代方案，因为它们将反铁磁体的超快磁化动力学与类铁磁体的自旋轨道转矩（SOT）行为结合起来。然而，要在自旋电子器件中使用亚铁磁体，其优异特性也必须在超薄薄膜（t < 10 nm）中得以保持。在本研究中，在高阻 Si(100) 衬底上生长了厚度范围 t = 2-20 nm 的亚铁磁 Gdx(Fe87.5Co12.5)1-x 薄膜，并在室温下使用宽带铁磁共振测量进行了研究。通过调节其化学计量比，首次在 2 nm Gdx(Fe87.5Co12.5)1-x 超薄薄膜中观察到近补偿行为，其有效磁化强度为 Meff = 0.02 T，有效吉尔伯特阻尼常数低至 {\alpha} = 0.0078，可与目前报道的 30 nm 薄膜中的最低值相媲美。这些结果展示了开发超快、高能效亚铁磁自旋电子器件的巨大前景。
引用
@article{arxiv.2111.08768,
title = {Ultrathin ferrimagnetic GdFeCo films with very low damping},
author = {Lakhan Bainsla and Akash Kumar and Ahmad A. Awad and Chunlei Wang and Mohammad Zahedinejad and Nilamani Behera and Himanshu Fulara and Roman Khymyn and Afshin Houshang and Jonas Weissenrieder and J. Åkerman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.08768},
year = {2023}
}
备注
7 Pages, 4 Figures