Magnetic Structure of Dy–Co Superlattice near the Compensation Temperature

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

The magnetic ordering of the multilayer structure of Dy–Co was studied using complementary methods of polarized neutron reflectometry and Kerr magnetometry. It was found that during the deposition of a layered structure, the Dy and Co layers are partially mixed with the formation of the DyCo2 intermetallic compound. The profiles of the magnetization of individual layers at the atomic level were determined. It was managed to describe a noncollinear magnetic structure of the layers near the compensation point using the neutron reflectometry data. The triple hysteresis loops observed in the same temperature range most likely indicated the non-identity of the outer and inner superlattice layers. The inhomogeneity profile of the DyCo2 layer magnetization distribution can be explained by the strong exchange interaction at the interfaces. In a small applied magnetic field, the interlayer exchange interaction dominates over by the Zeeman energy. The antuparallel ordering of the magnetic moments of the Co and DyCo2 layers was distorted by the magnetic field; as a result, the angle between the magnetization vectors was maximum at the Co/DyCo2 interfaces only.

About the authors

M. V. Makarova

Institute of Metal Physics, Ural Branch, Russian Academy of Sciences; Ural Federal University

Author for correspondence.
Email: makarova@imp.uran.ru
Russia, 620137, Ekaterinburg; Russia, 620002, Ekaterinburg

E. A. Kravtsov

Institute of Metal Physics, Ural Branch, Russian Academy of Sciences; Ural Federal University

Email: makarova@imp.uran.ru
Russia, 620137, Ekaterinburg; Russia, 620002, Ekaterinburg

V. V. Proglyado

Institute of Metal Physics, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Email: makarova@imp.uran.ru
Russia, 620137, Ekaterinburg

I. A. Subbotin

National Research Center “Kurchatov Institute”

Email: makarova@imp.uran.ru
Russia, 123182, Moscow

E. M. Pashaev

National Research Center “Kurchatov Institute”

Email: makarova@imp.uran.ru
Russia, 123182, Moscow

D. Kholin

P.L. Kapitza Institute for Physical Problems RAS

Email: makarova@imp.uran.ru
Russia, 119334, Moscow

Yu. N. Khaydukov

Max Planck Institute for Solid State Physics; Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics, Moscow State University

Email: makarova@imp.uran.ru
Germany, 70569, Stuttgart; Russia, 119234, Moscow

References

  1. Mangin S., Gottwald M., Lambert C.-H., Steil D. // Nature Materials. 2014. V. 13. P. 286. https://doi.org/10.1038/NMAT3864
  2. Kravtsov E., Haskel D., te Velthuis S.G.E., Jiang J.S., Kirby B.J. // Phys. Rev. B. 2009. V. 79. P. 134438. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.79.134438
  3. Drovosekov A.B., Kreines N.M., Savitsky A.O., Kravtsov E.A., Ryabukhina M.V., Proglyado V.V., Ustinov V.V. // J. Phys.: Condens. Matter. 2017. V. 29. P. 115802. https://doi.org/10.1088/1361-648X/aa54f1
  4. Mangin S., Hauet T., Fischer P., Kim D.H., Kortright J.B., Chesnel K., Arenholz E., Fullerton E.E. // Phys. Rev. B. 2008. V. 78. P. 024424. https://doi.org/10.1103/Phys.RevB.78.024424
  5. Kirilyuk A., Kimel A.V., Rasing T. // Rev. Mod. Phys. 2010. V. 82. P. 2731. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.82.2731
  6. Lambert C.-H., Mangin S., Varaprasad B.S.D.Ch.S., Takahashi Y.K., Hehn M., Cinchetti M., Malinowski G, Hono K, Fainman Y, Aeschlimann M, Fullerton E.E. // Science. 2014. V. 345. P. 1337. https://doi.org/10.1126/science.1253493
  7. Romer S., Marioni M.A., Thorwarth K., Joshi N.R., Corticelli C.E., Hug H.J., Oezer S., Parlinska–Wojtan M., Rohrmann H. // Appl. Phys. Lett. 2012. V. 101. P. 222404. https://doi.org/10.1063/1.4767142
  8. Becker J., Tsukamoto A., Kirilyuk A. // Phys. Rev. Lett. 2017. V. 118. P. 117203. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.118.117203
  9. Arora A., Mawass M.-A., Sandig O., Luo Ch., Ünal Ah.A., Radu F., Valencia S., Kronast F. // Sci. Rep. 2017. V. 7. P. 9456. https://doi.org/10.1038/s41598-017-09615-1
  10. Shan Z.S., Sellmyer D.J. // Phys. Rev. B. 1990. V. 42. № 16. P. 10433. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.42.10433
  11. Shan Z.S., Sellmyer D.J., Jaswal S.S., Wang Y.J., Shen J.X. // Phys. Rev. Lett. 1989. V. 63. № 4. P.443. https://doi.org/10.1103/physrevlett.6.449
  12. Subbotin I.A., Pashaev E.M., Vasiliev A.L., Chesnokov Yu.M., Prutskov G.V., Kravtsov E.A., Makarova M.V., Proglyado V.V., Ustinov V.V. // Physica B. 2019. V. 573. P. 28. https://doi.org/10.1016/j.physb.2019.06.044
  13. Макарова М.В., Кравцов Е.А., Проглядо В.В., Хайдуков Ю.Н., Устинов В.В. // ФТТ. 2020. Т. 62. № 9. С. 1499.
  14. Yakunin S.N., Makhotkin I.A., Nikolaev K.V., van de Kruijs R.W.E., Chuev M.A., Bijkerk F. // Optics Express. 2014. V.22. № 17. P. 20076. https://doi.org/10.1364/OE.22.020076
  15. Zameshin A.A., Makhotkin I.A., Yakunin S.N., van de Kruijs R.W., Yakshin A.E., Bijkerk F. // J. Appl. Crystallography. 2016. V. 49. № 4. P. 1300. https://doi.org/10.1364/OE.22.020076
  16. Chesnokov Y.M., Vasiliev A.L., Prutskov G.V., Pashaev E.M., Subbotin I.A., Kravtsov E.A., Ustinov V.V. // Thin Solid Films. 2017. V. 632. P. 79. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2017.04.033
  17. Björck M., Andersson G. // J. Appl. Cryst. 2007. V. 40. P. 1174. https://doi.org/10.1107/S0021889807045086
  18. Chen K., Lott D., Radu F. // Sci. Rep. 2015. P. 18377. https://doi.org/10.1038/srep18377
  19. Higgs T.D.C., Bonetti S., Ohldag H., Banerjee N., Wang X.L., Rosenberg A.J., Cai Z., Zhao J.H., Moler K.A., Robinson J.W.A. // Sci. Rep. 2016. V. 6. P. 30092. https://doi.org/10.1038/srep30092
  20. Liao J., He H., Zhang Z., Ma B., Jin Q.Y. // J. Appl. Phys. 2011. V. 109. P. 023907. https://doi.org/10.1063/1.3536476

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (144KB)
3.

Download (89KB)
4.

Download (558KB)

Copyright (c) 2023 М.В. Макарова, Е.А. Кравцов, В.В. Проглядо, И.А. Субботин, Э.М. Пашаев, Д. Холин, Ю.Н. Хайдуков

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».