Modification of Fе/Gd Superlattices Crystal Structure by Hydrogenation

I. A. Likhachev; Лихачёв И. А.; I. A. Subbotin; Субботин И. А.; Yu. M. Chesnokov; Чесноков Ю. М.; D. I. Devyaterikov; Девятериков Д. И.; O. A. Kondratev; Кондратьев О. А.; A. A. Ryzhova; Рыжова А. А.; Yu. A. Salamatov; Саламатов Ю. А.; M. A. Milyaev; Миляев М. А.; A. L. Vasilev; Васильев А. Л.; E. A. Kravtsov; Кравцов Е. А.; E. M. Pashaev; Пашаев Э. М.

doi:10.31857/S0015323023601745

Модификация кристаллической структуры сверхрешеток Fe/Gd в результате гидрирования

Авторы: Лихачёв И.А.¹, Субботин И.А.¹, Чесноков Ю.М.¹, Девятериков Д.И.², Кондратьев О.А.¹, Рыжова А.А.², Саламатов Ю.А.², Миляев М.А.²^,3, Васильев А.Л.¹, Кравцов Е.А.²^,3, Пашаев Э.М.¹
Учреждения:
1. Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”
2. Институт физики металлов УрО РАН
3. Уральский федеральный университет
Выпуск: Том 124, № 12 (2023)
Страницы: 1186-1195
Раздел: ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА
URL: https://journals.rcsi.science/0015-3230/article/view/232728
DOI: https://doi.org/10.31857/S0015323023601745
EDN: https://elibrary.ru/CJKMKH
ID: 232728

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Проведены структурные исследования многослойных магнитных наноструктур, образованных чередующимися слоями переходного (Fe) и редкоземельного (Gd) металлов, помещенных в атмосферу водорода при температуре 100°C. При поглощении водорода редкоземельными металлами образуются кристаллические фазы GdH_x, особенности микроструктуры которых исследованы методами рентгеновской диагностики и электронной микроскопии.

Ключевые слова

рентгеновские методы, электронная микроскопия, магнитные сверхрешетки

Список литературы

Wiesinger G., Hilscher G. Magnetism of Hydrides / in Handbook series Magnetic Materials. 2007. V. 18. P. 293–456.
Drovosekov A.B., Savitsky A.O., Kholin D.I., Kreines N.M., Proglyado V.V., Makarova M.V., Kravtsov E.A., Ustinov V.V. Twisted magnetization states and inhomogeneous resonance modes in a Fe/Gd ferrimagnetic multilayer // J. Magn. Magn. Mater. 2019. V. 475. P. 668–674.
Hjörvarsson B., Dura J.A., Isberg P., Watanabe T., Udovic T.J., Andersson G., Majkrzak C.F. Reversible tuning of the magnetic exchange coupling in Fe/V(001) superlattices using hydrogen // Phys. Rev. Lett. 1997. V. 79. P. 901–904.
Klose F., Rehm C., Nagengast D., Maletta H., Weidinger A. Continuous and reversible change of the magnetic coupling in an Fe/Nb multilayer induced by hydrogen charging // Phys. Rev. Lett. 1997. V. 78. P. 1150–1153.
Vincent Leiner, Murat Ay, Hartmut Zabel. Hydrogen and the magnetic interlayer exchange coupling: Variable magnetic interlayer correlation in Ho/Y(00.1) superlattices // Phys. Rev. B. 2004. V. 70. P. 104429.
Ik Jae Leea, Jae-Yong Kim, Chungjong Yu, Chang-Hwan Chang, Man-Kil Joo, Young Pak Lee, Tae-Bong Hur, Hyung-Kook Kim. Morphological and structural characterization of epitaxial α-Fe2O3 (0001) deposited on Al2O3 (0001) by dc sputter deposition // J. Vacuum Science & Technology. 2005. V. A 23. P. 1450–1455.
Andreeva M., Baulin R., Nosov A., Gribov I., Izyurov V., Kondratev O., Subbotin I., Pashaev E. Mössbauer Synchrotron and X-ray Studies of Ultrathin YFeO3 Film // Magnetism. 2022. V. 2. № 4. P. 328–339.
Grier E.J., Kolosov O., Petford-Long A.K., Ward R.C.C., Wells M.R., Hjörvarsson B. Structural changes to epitaxial (0001) holmium layers during hydrogen loading // J. Phys. D: Appl. Phys. 2000. V. 33. P. 894.
Sutter C., Labergerie D., Remhof A., Zabel H., Detlefs C., Grübel G. X-ray magnetic-scattering study of magnetism in hydrogenated thin holmium films // Europhysics Letters. 2001. V. 53. P. 257.
Manassen Y., Realpe H., Schweke D. Dynamics of H in a Thin Gd Film: Evidence of Spinodal Decomposition // J. Phys. Chem. C. 2019. V. 123. P. 11933–11938.
Yasuhiro Kamada, Akihiro Itoh, Daisuke Takama, Masahiko Yamamoto. Effects of Hydrogenation on the Structure, Transport, and Magnetic Properties of Multilayers Composed of Transition Metals and Rare-Earth Metals // Trans. Magn. Soc. Japan. 2002. V. 2. P. 69–75.
Aronzon B.A., Kovalchuk M.V., Pashaev E.M., Chuev M.A., Kvardakov V.V., Subbotin I.A., Rylkov V.V., Pankov M.A., Likhachev I.A., Zvonkov B.N., Danilov Yu.A., Vihrova O.V., Lashkul A.V., Laiho R. Structural and transport properties of GaAs/δ-Mn/GaAs/InxGa1 – xAs/ GaAs quantum well // J. Phys.: Condensed Matter. 2008. V. 20. № 145207. 9 p.
Пашаев Э.М., Васильев А.Л., Субботин И.А., Пруцков Г.В., Чесноков Ю.М., Ковальчук М.В., Антропов Н.О., Кравцов Е.А., Проглядо В.В., Устинов В.В. Анализ структурных особенностей периодических многослойных систем Fe/Pd/Gd/Pd // Кристаллография. 2020. Т. 65. № 6. С. 943–952.
Anubhav Jain, Shyue Ping Ong, Geoffroy Hautier, Wei Chen, William Davidson Richards, Stephen Dacek, Shreyas Cholia, Dan Gunter, David Skinner, Gerbrand Ceder, Kristin A. Persson Commentary: The Materials Project: A materials genome approach to accelerating materials innovation // APL Mater. 2013. V. 1. P. 011002.
Roberge R. Lattice parameter of niobium between 4.2 and 300 K // J. the Less-Common Metals. 1975. V. 40. P. 161–164.
Wyckoff R.W.G. Sample at T = 293 K Hexagonal closest packed, hcp, structure / Crystal Structures. Second edition. Interscience Publishers, New York, 1963. V. 1. P. 7–83.
Mordechai Brill, Itzhak Halevy, Giora Kimmel, Moshe H. Mintz, Joseph Bloch The initial stage of the hydriding of gadolinium metal at 1008C and sub-ambient pressure // J. Alloys Compounds. 2002. V. 330–332. P. 93–98.
Wanjelik S., Stolboushkina O., Königshofen S., Getzlaff M. Initial step of hydride formation in single crystalline gadolinium thin films and islands studied on the nm-scale // J. Alloys Compounds. 2015. V. 645. P. S221–S224.
Chesnokov Yu.M., Vasiliev A.L., Prutskov G.V., Pashaev E.M., Subbotin I.A., Kravtsov E.A., Ustinov V.V. Microstructure of periodic metallic magnetic multilayer systems // Thin Solid Films. 2017. V. 632. P. 79–87.
Subbotin I.A., Pashaev E.M., Vasilev A.L., Chesnokov Yu.M., Prutskov G.V., Kravtsov E.A., Makarova M.V., Proglyado V.V., Ustinov V.V. The Influence of Microstructure on Perpendicular Magnetic Anisotropy in Co/Dy Periodic Multilayer Systems // Physica B: Condensed Matter. 2019. V. 573. P. 28–35.
Born M., Wolf E. Principles of optics: electromagnetic theory of propagation, interference and diffraction of light. Oxford: Pergamon Press, 1964.
Florin Abel`es. La theorie g’en’erale des couches minces // J. Phys. Radium. 1950. V. 11. № 7. P. 307–309.
Dalliant J., Gibaud A. X-Ray and Neutron Reflectivity. Berlin: Springer, 2009.
Yakunin S.N., Makhotkin I.A., Nikolaev K.V., van de Kruijs R.W.E., Chuev M.A., Bijkerk F. Combined EUV reflectance and X-ray reflectivity data analysis of periodic multilayer structures // Optics express. 2014. V. 22. № 17. P. 20076–20086.
Pearson W.B. Handbook of Lattice Spacings and Structures of Metal and Alloys. V. 2. Oxford: Pergamon Press, 1967.
Moshe P. Dariel Diffusion in rare earth metals / Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths, 1978. V. 1. P. 847–875.