稀土元素Tb掺杂对Heusler合金Co_2FeAl_(0.5)Si_(0.5)的磁各向异性和超快磁化动力学影响研究

利用飞秒时间分辨泵浦-探测磁光克尔光谱对掺杂不同浓度稀土元素Tb的Heusler合金Co_2FeAl_(0.5)Si_(0.5)(CFAS)磁性薄膜的磁各向异性和超快退磁动力学进行了研究。发现较低浓度Tb掺杂的样品出现磁化进动振荡,而较高浓度Tb的样品无磁化进动振荡,最高浓度的样品只有一个零点峰,表明不同Tb浓度的样品具有不同的磁各向异性。同时,从无进动磁化动力学曲线上观察到样品的退磁过程都是两步退磁,第一步快的退磁化过程源于过渡金属(Co Fe)的3d磁矩的超快退磁化,而第二步较慢的退磁化反映的是Tb元素的4f磁矩通过3d-5d6s-4f耦合的退磁化过程。结果表明可以通过控制掺杂Tb浓度来达到调控CFAS的磁各向异性目的。这种Tb掺杂的离面磁化的CFAS合金薄膜在自旋电子器件制作中具有巨大应用潜力。

c轴垂直取向FePt薄膜的磁和磁光性能研究

采用直流磁控溅射的方法在氧化镁(100)单晶基板上生长了一系列c轴垂直取向的FePt薄膜,通过改变沉积时的基板温度,薄膜从Fe,Pt原子无序排列的面心立方结构逐渐变化到有序排列的L10相面心四方结构.在此基础上,系统研究了FePt薄膜的化学有序度对磁和磁光性能的影响.随着有序度的增加,FePt薄膜的磁晶各向异性能,以及沿垂直方向的矫顽力、剩磁比均增加,在基板温度高于530℃时制备的薄膜中的磁晶各向异性能超过1J/cm3.同时,还观察到有序FePt合金薄膜的磁光克尔光谱(克尔转角的大小和极值所对应的跃迁光子能量)随化学有序度的显著变化.