Особенности магнитного упорядочения многослойных пленок Fe/Au/Tb

Abstract

Проведены температурные и полевые исследования магнитных свойств многослойных пленок, образованных из последовательности чередующихся магнитных слоев железа и редкоземельного тербия, разделенных слоями немагнитного золота. Образцы получены электронно-лучевым осаждением. Для выяснения особенностей одноосной анизотропии проведен анализ полевой зависимости магнитного момента пленки при H||n. Показано, что неоднородная одноосная анизотропия приводит к нелинейности в намагничивании пленки в H||n. Проведено описание процесса намагничивания пленки в H⊥n, когда переход к однодоменному состоянию происходит только за счет движения доменных стенок. По данным полевых зависимостей магнитного момента при низких температурах показано, что магнитные моменты слоев Fe и Tb ориентируются взаимно противоположно. В температурной зависимости намагниченности наблюдается точка компенсации, что указывает на наличие антиферромагнитной связи между Fe и Tb слоями.

Проведено температурні і польові дослідження магнітних властивостей багатошарових плівок, які утворені із послідовності магнітних шарів заліза та рідкісноземельного тербію, що розділені шарами немагнітного золота. Зразки отримано електронно-променевим осадженням. З метою з’ясування особливостей одноосьової анізотропії проведено аналіз польової залежності магнітного моменту плівки при H||n. Показано, що неоднорідна одновісна анізотропія призводить до нелінійності намагнічування плівки в H||n. Проведено опис процесу намагнічування плівки в H⊥n, коли перехід до однодоменного стану здійснюється тільки за рахунок руху доменних стінок. За даними польових залежностей магнітного моменту при низьких температурах показано, що магнітні моменти шарів Fe та Tb орієнтовані взаємно протилежно. У температурній залежності намагніченості спостерігається точка компенсації, що вказує на наявність антиферомагнітного зв’язку між Fe та Tb шарами.

Temperature and magnetic field measurements of magnetic properties of multilayer films consisting of a sequence of alternating Fe and Tb layers separated by non-magnetic gold layers are carried out. The samples were prepared by the electron-beam evaporation technique. In order to elucidate the peculiarities of uniaxial anisotropy, the field dependence of film magnetic moment at H||n is analyzed. It is shown that the inhomogeneous uniaxial anisotropy results in a nonlinear magnetization at H||n. The film magnetization process is described when H⊥n, and transition to a single-domain state is caused only by the domain wall movement. The data on magnetic field dependences of magnetic moment at low temperatures indicate that the magnetic moments of Fe and Tb layers have mutually opposite orientations. The temperature dependence of magnetization exhibits a compensation point, suggesting the existence of antiferromagnetic coupling between Fe and Tb layers.