論文の概要: Unraveling the origin of antiferromagnetic coupling at YIG/permalloy interface
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.14553v3
- Date: Tue, 9 Jul 2024 21:03:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-11 21:49:49.262204
- Title: Unraveling the origin of antiferromagnetic coupling at YIG/permalloy interface
- Title（参考訳）: YIG/Permalloy界面における反強磁性結合の起源の解明
- Authors: Jiangchao Qian, Yi Li, Zhihao Jiang, Robert Busch, Hsu-Chih Ni, Tzu-Hsiang Lo, Axel Hoffmann, André Schleife, Jian-Min Zuo,
- Abstract要約: イットリウム鉄ガーネット(YIG)とパーマロイ(Py)の原子準位における反強磁性(AFM)カップリングの構造と電子的起源について検討した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.445127663971131
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We investigate the structural and electronic origin of antiferromagnetic (AFM) coupling in the Yttrium iron garnet (YIG) and permalloy (Py) bilayer system at the atomic level. Ferromagnetic Resonance (FMR) reveal unique hybrid modes in samples prepared with surface ion milling, indicative of antiferromagnetic exchange coupling at the YIG/Py interface. Using atomic resolution scanning transmission electron microscopy (STEM), we found that AFM coupling appears at the YIG/Py interface of the tetrahedral YIG surface formed with ion milling. The STEM measurements suggest that the interfacial AFM coupling is predominantly driven by an oxygen-mediated super-exchange coupling mechanism, which is confirmed by the density functional theory (DFT) calculations to be energetically favorable. Thus, the combined experimental and theoretical results reveal the critical role of interfacial atomic structure in determining the type magnetic coupling in a YIG/ferromagnet heterostructure, and prove that the interfacial structure can be experimentally tuned by surface ion-milling.
- Abstract（参考訳）: イットリウム鉄ガーネット(YIG)とパーマロイ(Py)の原子準位における反強磁性(AFM)カップリングの構造と電子的起源について検討した。
強磁性共鳴(FMR)は、YIG/Py界面における反強磁性交換結合を示す表面イオンミリング法を用いて作製した試料に独自のハイブリッドモードを示す。
原子分解能走査透過電子顕微鏡 (STEM) を用いて, イオンミリングにより形成された四面体YIG表面のYIG/Py界面にAFMカップリングが存在することを確認した。
STEM測定は、界面AFMカップリングは酸素を介する超交換結合機構によって主に駆動され、密度汎関数理論(DFT)計算によりエネルギー的に有利であることが確認されたことを示唆している。
したがって,YIG/強磁性体ヘテロ構造における型磁気カップリング決定における界面原子構造の重要性を実験的および理論的に明らかにし,界面構造が表面イオンミリングによって実験的に調整可能であることを証明した。
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