Magnetic Structure of Dy–Co Superlattice near the Compensation Temperature

M. V. Makarova; Макарова М. В.; E. A. Kravtsov; Кравцов Е. А.; V. V. Proglyado; Проглядо В. В.; I. A. Subbotin; Субботин И. А.; E. M. Pashaev; Пашаев Э. М.; D. Kholin; Холин Д.; Yu. N. Khaydukov; Хайдуков Ю. Н.

doi:10.31857/S102809602304012X

Магнитная структура сверхрешеток Dy–Co вблизи температуры компенсации

Авторы: Макарова М.В.¹^,2, Кравцов Е.А.¹^,2, Проглядо В.В.¹, Субботин И.А.³, Пашаев Э.М.³, Холин Д.⁴, Хайдуков Ю.Н.⁵^,6
Учреждения:
1. Институт физики металлов УрО РАН
2. Уральский федеральный университет
3. Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”
4. Институт физических проблем им. П.Л. Капицы Российской академии наук
5. Институт физики твердого тела общества Макса Планка
6. Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Скобельцина Московского государственного университета
Выпуск: № 4 (2023)
Страницы: 50-54
Раздел: Статьи
URL: https://journals.rcsi.science/1028-0960/article/view/137737
DOI: https://doi.org/10.31857/S102809602304012X
EDN: https://elibrary.ru/JOJKQF
ID: 137737

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Взаимодополняющими методами рефлектометрии поляризованных нейтронов и керровской магнитометрии проведено исследование магнитного упорядочения многослойной структуры Dy–Co. Установлено, что при напылении слоев происходит частичное перемешивание слоев Dy и Co с образованием интерметаллида DyCo₂. Полученные данные позволили определить профили намагниченности отдельных слоев на атомном уровне. Вблизи точки компенсации данные нейтронной рефлектометрии удалось описать в предположении, что магнитной структуры слоев неколлинеарна. Тройные петли гистерезиса, наблюдаемые в той же области температур, вероятнее всего, свидетельствуют о не идентичности внешних и внутренних слоев сверхрешетки. Неоднородность распределения намагниченности по толщине слоя DyCo₂ можно объяснить сильным обменным взаимодействием на границах раздела сред. В небольшом внешнем магнитном поле, обменное взаимодействие между слоями образца доминирует над взаимодействием магнитных моментов слоев с внешним магнитным полем, которое характеризуется энергией Зеемана. Антипараллельное упорядочение магнитных моментов слоев Co и DyCo₂ искажено приложенным полем, в результате угол между векторами намагниченности максимален только на границах раздела слоев.

Ключевые слова

металлические магнитные сверхрешетки, перпендикулярная магнитная анизотропия, профили распределения поляризуемости, рефлектометрия поляризованных нейтронов.

Список литературы

Mangin S., Gottwald M., Lambert C.-H., Steil D. // Nature Materials. 2014. V. 13. P. 286. https://doi.org/10.1038/NMAT3864
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
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
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
Kirilyuk A., Kimel A.V., Rasing T. // Rev. Mod. Phys. 2010. V. 82. P. 2731. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.82.2731
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
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
Becker J., Tsukamoto A., Kirilyuk A. // Phys. Rev. Lett. 2017. V. 118. P. 117203. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.118.117203
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
Shan Z.S., Sellmyer D.J. // Phys. Rev. B. 1990. V. 42. № 16. P. 10433. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.42.10433
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
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
Макарова М.В., Кравцов Е.А., Проглядо В.В., Хайдуков Ю.Н., Устинов В.В. // ФТТ. 2020. Т. 62. № 9. С. 1499.
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
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
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
Björck M., Andersson G. // J. Appl. Cryst. 2007. V. 40. P. 1174. https://doi.org/10.1107/S0021889807045086
Chen K., Lott D., Radu F. // Sci. Rep. 2015. P. 18377. https://doi.org/10.1038/srep18377
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
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