Magnetic relaxation in epitaxial films with in-plane and out-of-plane anisotropies
Magnetic relaxation in epitaxial films with in-plane and out-of-plane anisotropies
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具有面内和面外各向异性的外延膜中的磁弛豫
DOI：
10.1007/s00339-023-06974-7
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Wuttig, Manfred
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lisfi, Abdellah;Efe, Frank;Wuttig, Manfred
需要纳米磁性材料来增加数据存储容量，并适合于增强永磁体的性能。然而，它们的性能是由磁开关，这是由热激活能和各向异性能之间的竞争驱动的控制。在这里，我们阐明了在外延膜的面内和面外磁各向异性的磁开关过程。虽然在这两种介质中的磁化强度服从对数衰减随时间的推移，一个显着的差异，揭示了它们的磁粘度。松弛对数定律是外延本身的结果，在该外延下，膜生长通过随机成核开始，随后是岛生长和它们的合并，导致不均匀的结构域。这些结构域表现得像磁畴，这是由于存在交换耦合被破坏的反相边界。发现两种介质的活化体积与结构域的平均尺寸相匹配。面外各向异性下非常缓慢的弛豫过程与退磁场有关，退磁场大大削弱了不可逆磁化率。一个简单的分析模型的开发和发现，以及预测和证实的实验结果。本文研究了在（100）和（110）MgO衬底上外延生长的CoFe_2O_4薄膜。
Nanomagnetic materials are needed for increasing data storage capacity and suited for enhancing the performance of permanent magnets. However, their performance is controlled by magnetic switching, which is driven by a competition between thermal activation energies and anisotropy energies. Here, we elucidate the magnetic switching process in epitaxial films with in-plane and out-of-plane magnetic anisotropies. While in both media the magnetization obeys a logarithmic decay over time, a drastic difference is revealed in their magnetic viscosities. The relaxation logarithmic law is a consequence of the epitaxy itself under which the film growth is initiated through random nucleation followed by islands growth and their coalescence, leading to non-uniform structural domains. These structural domains behave like magnetic domains due to the presence of antiphase boundaries where exchange coupling is disrupted. The activation volume for both media is found to match the average size of the structural domains. The very slow relaxation process under out-of-plane anisotropy is linked to the demagnetizing field, which drastically weakens the irreversible magnetic susceptibility. A simple analytical model was developed and found to well predict and corroborate the experimental findings. This study was conducted on CoFe2O4films epitaxially grown on (100) and (110) MgO substrates.
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外延高度各向异性 CoFe2O4 异质结构中的磁化反转
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作者：
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通讯作者：
M. Wuttig
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影响因子：
3.2
作者：
D. Speliotis
通讯作者：
D. Speliotis
DOI：
10.1002/pssa.2210970119
发表时间：
1986
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--
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通讯作者：
E. Wohlfarth
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2.1
作者：
A. Lisfi;J. Lodder
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J. Lodder
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发表时间：
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--
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