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研究人员在反铁磁体中解决死层效应

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写道AZoM2017年7月19日

20世纪30年代初，Louis Néel发现了由磁性元素组成的、在任何温度下都表现为零剩余量的特殊材料不符合顺磁居里定律的反常现象。欧洲杯足球竞彩

从那时起，这种现象背后的恒定低温磁化率(称为反铁磁，或AFM)得到了极大的关注，并在各种应用中得到了应用，特别是在增强计算机存储单元领域。

在LCMO/ CRTO多层膜中的AF-IEC。(A) LCMO/CRTO和LCMO/CRO SLs中测量的归一化磁化(M)的温度(T)依赖关系，[2.8/1.2]包含了NGO(001)衬底的顺磁背景以作比较。在这些测量中，沿平面易轴施加250 Oe的冷却场[010]。插图显示了从每个SL到50 K时测量到的相应的磁滞回线，减去了NGO衬底的顺磁背景(图)。(B)从LCMO/CRTO SLs， [2.8/1.2]N，分别为2、3和4，在100 K下测量的迟滞回线。为清晰起见，用实心圆(开圆)表示磁场H从正(负)扫向负(正)测得的步进环(图S6)。(C)在1/2MS具有磁化平台的N = 4 SL的两种可能的中间态磁性构型。(D) PNR由LCMO/CRTO SL在10 K下测量，[2.8/1.2]10，沿平面易轴施加30 Oe(上)或5000 Oe(下)的场[010]。(资料来源:中国科学技术大学)欧洲杯线上买球

合成反铁磁体，或S-AFMs，是由FM层形成的反铁磁体，FM层有规则地插入绝缘或金属间隔物。这里，由于反铁磁(AF)层间交换耦合(IEC)，相邻的FM层的磁化是交错的。虽然在过去的几十年里，由合金和过渡金属形成的S-AFMs的合成已经取得了成功，但是在S-AFMs中利用相应的氧化物多层膜实现层分辨的磁开关却很少可能。同时，由相应氧化物组成的S-AFMs的合成非常困难，部分原因是磁层在几纳米厚度时铁磁性明显退化。此外，这种“死层”效应可能是发展全氧化S-AFMs的一个关键障碍。

吴文斌教授和他的团队最近在解决“死层”效应方面取得了进展。研究人员通过服用CaRu开发了S-AFMs_1／2“透明国际”_1／2O_3.(CRTO)为间隔层，LCMO为磁性层，(001)取向NdGaO_3.(NGO)作为基材。层分辨的磁开关导致了包含磁化平台的尖锐的步进式磁滞回线的形成，它依赖于堆垛双层层的重复次数。在几百奥斯特的中等磁场强度下，可以改变磁化结构。

在LCMO/CRTO多层膜的AF-IEC情况下，一个主要的磁性性质是T_C与普通LCMO膜相比，有很大的提高。然而，它仍然低于LCMO/CRO超晶格SL，与T_C近265克的注意事项是LCMO / CRTO SL也表现出A的瞬间减少_C140 K。因此，研究人员认为，与LCMO/CRO SL相比，这种磁化强度的下降被认为是CRTO间隔层上FM LCMO层之间的AF-IEC的标志。他们在LCMO/CRTO SL上进行了极化中子反射率(PNR)测量，[2.8/1.2]₁₀，直接在SLs中建立AF-IEC。

当磁场低至30 Oe时，自旋向上(R+)极化中子和自旋向下(R-)极化中子在Q处表现出反射_Z= 0.78海里^-¹，产生了双层厚度的两倍，即8 nm的周期性。而当磁场高达5000 Oe时，反射被完全抑制，新的反射恰好出现在Q的结构布拉格峰处_Z= 1.57海里^-¹，表示所有LCMO层由反平行向平行磁排列的转变。

总之，研究人员在LCMO/CRTO SLs中展示了具有层分辨磁开关的AF-IEC。此外，他们还发现，AF-IEC可以通过CRTO间隔层的ti掺杂水平和生长方向来调节。作者在论文中描述的系统也可以应用于其他各种潜在的应用，例如，自旋电子和生物技术应用。

国家自然科学基金(国家重点基础研究计划)和欧洲杯线上买球中国科学院合肥科学中心支持该研究。

来源：http://en.ustc.edu.cn/