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利用X射线磁性圆二色吸收谱计算3d过渡族磁性原子的轨道和自旋磁矩
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O472.3[理学—半导体物理;理学—物理] TM277.014[电气工程—电工理论与新技术;一般工业技术—材料科学与工程]
  • 作者机构:[1]中国科学技术大学国家同步辐射实验室,合肥 230029
  • 相关基金:国家大科学工程项目(批准号:P2B07,P2C07)和国家自然科学基金(批准号:10274073)资助的课题.
中文摘要:

在4个方面研究了实验数据的预处理和应用加和定则中的问题.1)外磁场对样品电流法测量的吸收谱强度的影响.发现外磁场H<200×10^-4T时,信号强度正比于H-β;当H>200×10^-4T时,尽管外磁场继续增加,但信号强度基本保持不变.2)不同方向的电磁铁剩磁会导致吸收谱的分离.这种分离与入射光的偏振态和样品的磁性无关,可以通过乘以一个常数很好地消除这种分离.3)通过XPSPEAK 4.1对实验数据拟合,写出了吸收谱的解析函数.利用解析函数的积分值,建立一种相对“客观”的标准,判断在一定的实验条件下,不同的数值积分方法的准确性.4)以误差函数作为吸收谱的背景函数,建立了一套完整的X射线磁性圆二色的数据处理方法.最后用Bode积分法计算出20nm厚Co膜的轨道和自旋磁矩分别为0.141μB和1.314μB.

英文摘要:

X-ray magnetic circular dichroism(XMCD) in absorption has been extensively used to determine spin and orbital moments by applying the sum rules to the absorption spectra of specified atoms. Due to quench of orbital moments in 3d transition metals, it is necessary to reduce errors in experiments and data analysis. In this article we focas on the data analysis in 4 aspects. 1 ) The influence of applied magnetic field H on signal intensity. Experiments reveal that, for H 〈 200Gs the signal intensity measured in a way of drain current is proportional to H^-α ; for H 〉 200Gs, it changes little with the increase of H. 2) There is a separation between absorption spectra resulting from the iron-core remanence being in the parallel or antiparallel directions. This separation is independent of incident X-ray polarization and can be eliminated by multiplying by a constant. 3) An analytic form of absorption spectrum was obtained by fitting experimental data using XPSPEAK 4.1. It can be used as a criterion to determine which numerical integration method is suitable under certain experimental conditions. And, 4) by choosing an error function as a background to be subtracted from the X-ray absorption spectra, a method of calculation of spin and orbital moments from XMCD absorption spectrum is also developed Finally, the spin moment, of 1. 314μs and orbital moment of 0.141μB of cobalt atom in a 20nm thick cobalt film are figured out based on Bode rule numerical integration.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876