基于矢量磁光克尔效应测试的外延磁性薄膜磁化翻转与反磁化机制研究
2021-12-30冯心薇薛珂磊詹清峰
物理实验 2021年12期
冯心薇,张 慧,薛珂磊,詹清峰
(华东师范大学 物理与电子科学学院,上海 200241)
近年来,磁性薄膜被广泛应用于磁电子学的各个领域[1-2],如信息存储[3-4]、磁传感器[5]、微波通信[6]等. 不同应用领域需要具备不同性能的磁性薄膜,因此磁性薄膜性质的研究成为广大研究者关注的热点. 本文重点介绍了华东师范大学在外延磁性薄膜与异质结领域中的研究进展,主要包括:外延磁性薄膜中单轴磁各向异性的调控及其对磁化翻转的影响,外延交换偏置异质结中单轴磁各向异性的调控及其对磁化翻转的影响,外延磁性薄膜与交换偏置异质结中畴壁形核与位移反磁化机制. 展示了磁光克尔效应测试在磁学研究中的广泛应用.
1 外延磁性薄膜的反磁化机制
磁性薄膜主要是由能够直接或间接产生磁性的Fe,Co,Ni等过渡族金属及其化合物制备而成. 外延磁性薄膜是指在单晶衬底上生长的具有和单晶衬底相同晶向或者薄膜的某个结晶取向的晶格常量与单晶衬底的晶格常量相匹配的磁性薄膜. 因此,外延生长的磁性薄膜都是单晶薄膜,单晶磁性薄膜与多晶磁性薄膜的主要区别在于与晶轴取向相关的磁晶各向异性.
目前常用的外延磁性薄膜制备手段有分子束外延(Molecular beam epitaxy, MBE)、磁控溅射(Magnetron sputtering, MS)以及离子束溅射(Ion beam sputtering, IBS). 通过控制沉积速率以及衬底温度等参量,使薄膜能够在适当的单晶衬底上外延生长.
磁性薄膜受到外加磁场的作用时,通过磁畴转动和畴壁位移……
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