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稀土元素Tb掺杂对Heusler合金Co2FeAl0.5Si0.5的磁各向异性和超快磁化动力学影响研究
  • ISSN号:0529-6579
  • 期刊名称:《中山大学学报:自然科学版》
  • 时间:0
  • 分类:O436[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理]
  • 作者机构:中山大学光电材料与技术国家重点实验室∥物理科学与工程技术学院,广东广州510275
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划资助项目(2013CB922403); 国家自然科学基金资助项目(11274399,61475195); 广东省自然科学基金资助项目(2104A030311029)
中文摘要:

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Co2FeAl(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。

英文摘要:

Magnetic anisotropy and ultrafast demagnetization dynamics of full-Heusler Co2 Fe Al0. 5Si0. 5( CFAS) films doped with different concentration of rare-earth Tb are studied by using femtosecond timeresolved magneto-optical Kerr spectroscopy. It is found that the magnetization precession arises in low Tbcontent doped CFAS films,but does not arise in the higher Tb-content doped CFAS films,and only a spike occurs near zero delay time for the CFAS film with the highest Tb content. Those phenomena imply that different content of Tb has influenced the magnetic anisotropy of CFAS films. Meanwhile,ultrafast demagnetization dynamics without precession oscillation presents a two-step demagnetization process. The first-step fast demagnetization is assigned to the ultrafast demagnetization of 3d moments of transition metal( Fe Co),while the second-step slower one is ascribed to the demagnetization of 4f moments of Tb by3d-5d6s-4f coupling. The results show that the magnetic anisotropy of CFAS films can be controlled by adjusting the doping content of Tb. Tb-doping induced perpendicular magnetization CFAS magnetic films have a great potential applications in the fabrication of spintronic devices.

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期刊信息
  • 《中山大学学报:自然科学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:国家教育部
  • 主办单位:中山大学
  • 主编:王建华
  • 地址:广州市新港西路135号
  • 邮编:510275
  • 邮箱:xuebaozr@mail.sysn.edu.cn
  • 电话:020-84111990
  • 国际标准刊号:ISSN:0529-6579
  • 国内统一刊号:ISSN:44-1241/N
  • 邮发代号:46-15
  • 获奖情况:
  • 全国优秀高等学校自然科学学报及教育部优秀科技期...,广东省优秀科学技术期刊一等奖,《中文核心期刊要目总览》综合性科技类核心期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,英国动物学记录,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),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:18509