Большая вращающаяся магнитная анизотропия в MnBi тонких пленках
В. Г. Мягков+, Л. Е. Быкова+, В. Ю. Яковчук+, А. А. Мацынин+, Д. А. Великанов+, Г. С. Патрин+*, Г. Ю. Юркин+*, Г. Н. Бондаренко×
+Институт физики им. Л.В. Киренского ФИЦ КНЦ СО РАН, 660036 Красноярск, Россия
*Сибирский федеральный университет, 660041 Красноярск, Россия
×Институт химии и химической технологии ФИЦ КНЦ СО РАН, 660049 Красноярск, Россия
Abstract
Рассмотрены изменения структурных и магнитных свойств трехслойных
пленочных систем Bi/Mn/Bi и Mn/Bi/Mn эквиатомного состава в процессе
вакуумного отжига. Отжиг пленок Bi/Mn/Bi при температуре 270 °C в
течение часа приводит к синтезу хорошо исследованной высоко ориентированной
низкотемпературной LT-MnBi(001) фазы с перпендикулярной магнитной
анизотропией эрг/см3 и коэрцитивной силой
кЭ. В отличие от Bi/Mn/Bi в Mn/Bi/Mn пленках при тех же
условиях отжига происходит формирование поликристаллических LT-MnBi
нанокластеров. В рассматриваемых пленках обнаружена большая, превышающая анизотропию
формы, вращающаяся магнитная анизотропия, заключающаяся в том, что в
магнитных полях выше коэрцитивной силы H>HC=9.0 кЭ легкая ось
анизотропии с учетом угла отставания может быть ориентирована в любом
пространственном направлении. Обосновано, что природа вращающейся
магнитной анизотропии обусловлена структурным сосуществованием эпитаксиально
связанных LT-MnBi и QHTP-Mn1.08Bi фаз. Приведенные результаты
экспериментально доказывают существование нового класса ферромагнитных
пленочных сред с пространственно настраиваемой легкой осью.