Influence of the Effects of Competition of Various Types of Anisotropy on the Critical Behavior of Magnetic Multilayer Structures

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The influence of the competition of single-ion anisotropy and easy-plane anisotropy on the magnetic properties of the multilayer structure Co/Cu/Co is investigated. The peculiarities of the influence of anisotropy effects are revealed both in the vicinity of critical temperature Tc and in the low-temperature range T < Tc. The magnetic properties of the multilayer structure are numerically simulated using the anisotropic Heisenberg model. In the vicinity of Tc, easy-plane anisotropy is shown to exert a predominant influence on the magnetic properties of the structure as compared to the influence of single-ion anisotropy. In the low-temperature range, the switching of the magnetic state of the ferromagnetic film in an external field leads to the appearance of specific features in hysteresis effects due to the competition of two types of magnetic anisotropy. The magnetic structure exhibits a size-induced transition from the behavior caused by easy-plane anisotropy to the behavior caused by single-ion anisotropy. The revealed size-induced transition is accompanied by a spin-flop effect.

About the authors

A. V. Min'kova

Dostoevsky Omsk State University

Email: minkovaav@omsu.ru
644077, Omsk, Russia

V. V. Prudnikov

Dostoevsky Omsk State University

Email: minkovaav@omsu.ru
644077, Omsk, Russia

P. V. Prudnikov

Dostoevsky Omsk State University; Center of New Chemical Technologies, Boreskov Institute of Catalysis, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: minkovaav@omsu.ru
644077, Omsk, Russia; 644040, Omsk, Russia

References

  1. G. Mihajlovi'c, N. Smith, T. Santos, J. Li, B. D. Terris, and J. A. Katine, Appl. Phys. Lett. 117, 242404 (2020).
  2. R. B. Morgunov, G. L. L'vova, A. D. Talantsev, O. V. Koplak, T. Fache, and S. Mangin, J. Magn. Magn. Mater. 459, 33 (2018).
  3. C. C. Huang, X. Zhou, and D. A. Hall, Sci. Rep. 7, 45493 (2017).
  4. J. Sarkar, Sputtering Materials for VLSI and Thin Film Devices., Elsevier, Amsterdam (2014).
  5. M. T. Johnson, P. J. H. Bloemen, F. J. A. den Broeder, and J. J. de Vries, Rep. Prog. Phys. 59, 1409 (1996).
  6. C. A. F. Vaz, J. A. C. Bland, and G. Lauho, Rep. Prog. Phys. 71, 056501 (2008).
  7. P. V. Prudnikov, V. V. Prudnikov, and M. A. Medvedeva, JETP Lett. 100, 446 (2014).
  8. A. O. Adeyeye, G. Shimon, Magnetism of Surfaces, Interfaces, and Nanoscale Materials. Handbook of Surface Science., Elsevier, Amsterdam (2015).
  9. B. Heinrich, T. Monchesky, and R. Urban, J. Magn. Magn. Mater. 236, 339 (2001).
  10. P. V. Prudnikov, V. V. Prudnikov, M. A. Menshikova, N. I. Piskunova, J. Magn. Magn. Mater. 387, 77 (2015).
  11. P. V. Prudnikov, V. V. Prudnikov, A. Yu. Danilova, V. O. Borzilov, and G. G. Baksheev, EPJ Web Conf. 185, 11009 (2018).
  12. F. Huang, M. T. Kief, G. J. Mankey, and R. F. Willis, Phys. Rev. B. 49, 3962 (1994).
  13. R. A. Duine, K. J. Lee, S. Parkin, and M. D. Stiles, Nat. Phys. 14, 217 (2018).
  14. V. V. Prudnikov, P. V. Prudnikov, M. V. Mamonova, M. M. Firstova, and A. A. Samoshilova, J. Phys.Commun. 3, 015002 (2019).
  15. M. Pajda, J. Kudrnovsky, I. Turek, V. Drchal, and P. Bruno, Phys. Rev. B. 64, 174402 (2001).
  16. T. Tanuma, S. Takahasi, M. Kume, and K. Kuroki, J. Magn. Soc. Jpn. 18, S1 (1994).
  17. Y. Chen, M. Kadic, and M. Wegener, Nat.Commun. 12, 3278 (2021).
  18. A. Fern'andez-Pacheco, R. Streubel, O. Fruchart, R. Hertel, P. Fischer, and R. P. Cowburn, Nat.Commun. 8, 15756 (2017).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».