Thin film epitaxial [111] Co[Formula: see text]Pt[Formula: see text]: structure, magnetisation, and spin polarisation.
Thin film epitaxial [111] Co[Formula: see text]Pt[Formula: see text]: structure, magnetisation, and spin polarisation.
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DOI：
10.1038/s41598-023-37825-3
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发表时间：
2023-08-01
影响因子：
4.6
通讯作者：
Burnell, G.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Satchell, N.;Gupta, S.;Maheshwari, M.;Shepley, P. M.;Rogers, M.;Cespedes, O.;Burnell, G.
具有垂直磁各向异性的铁磁性薄膜是自旋电子学和超导自旋电子学的研究热点。当各向异性由精心设计的界面驱动时，可以在薄的铁磁多层结构中实现垂直磁各向异性。具有多个界面的器件不利于超导自旋电子学的应用，因为垂直于平面的电流受界面的影响。在不增加界面数量的情况下，可以在任何厚度的某些CoPT合金和化合物中实现坚固的本征PMA。在这里，我们生长了等原子COPT，并报道了对有序化合物的结构、磁性和自旋极化性质的全面研究。人们对CoPt的兴趣主要集中在晶体结构上，在晶体结构中，铂和钴层在[100]方向上交替堆积。对晶体结构的研究较少，堆积方向为[111]。对于后一种晶体结构，我们发现磁各向异性垂直于薄膜平面。对于前一种晶体结构，磁各向异性垂直于[100]面，在我们的样品中既不是面内也不是面外。我们得到了和COPT的弹道自旋极化的值。
Ferromagnetic films with perpendicular magnetic anisotropy are of interest in spintronics and superconducting spintronics. Perpendicular magnetic anisotropy can be achieved in thin ferromagnetic multilayer structures, when the anisotropy is driven by carefully engineered interfaces. Devices with multiple interfaces are disadvantageous for our application in superconducting spintronics, where the current perpendicular to plane is affected by the interfaces. Robust intrinsic PMA can be achieved in certain CoPt alloys and compounds at any thickness, without increasing the number of interfaces. Here, we grow equiatomic CoPt and report a comprehensive study on the structural, magnetic, and spin-polarisation properties in the and ordered compounds. Primarily, interest in CoPt has been in the crystal structure, where layers of Pt and Co are stacked alternately in the [100] direction. There has been less work on crystal structure, where the stacking is in the [111] direction. For the latter crystal structure, we find magnetic anisotropy perpendicular to the film plane. For the former crystal structure, the magnetic anisotropy is perpendicular to the [100] plane, which is neither in-plane or out-of-plane in our samples. We obtain a value for the ballistic spin polarisation of the and CoPt to be .
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