Температурная зависимость скорости движения доменной стенки в ферримагнитной структуре Tb/CoFeB/MgO
Journal of Magnetism and Magnetic Materials. Volume 553, 1 July 2022, 169251;
https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2022.169251
Одним из возможных направлений развития электроники является использование магнитоупорядоченных сред для задач обработки и хранения информации. Область науки, которая занимается этими подходом, называется спинтроника, и одной из ее актуальных задач является исследование процессов и состояний, реализуемых в ферримагнитных средах. В простейшем случае ферримагнетики – это сплавы состоящие из атомов двух сортов, каждый из которых обладает магнитным моментом. Практически значимой особенностью ферримагнетиков является возможность управления их магнитными свойствами посредствам изменения взаимной концентрации атомов или температуры образца. Изменяя эти параметры, можно добиться состояния с нулевым магнитным или угловым моментом. Первое соответствует максимальной стабильности системы, так как она становится невосприимчива к магнитным полям, второе – максимальной скорости движения доменной стенки.
В работе проведено экспериментальное исследование скорости движения доменной стенки в полоске состава Tb/CoFeB/MgO от температуры, где бислой Tb/CoFeB обладает ферримагнитным упорядочением. Целю работы была проверка применимости к ферримагнетикам аналитической модели [4], описывающей скорость движение стенки от величины внешнего магнитного поля (Hext), температуры образца (T), характеристического поля закрепления стенки (Hcrit) и высоты потенциального барьера (ν0), разделяющего состояние с ориентацией намагниченности вверх и вниз. Было установлено, что с увеличением температуры скорость стенки значительно возрастает (Рис.1.), что в первую очередь связанно с уменьшением поля закрепления. Качественный и количественный анализ экспериментальных данных показал применимость теории для описания ферримагнитных сред.
Рис.1. Экспериментально полученная скорость движения доменной стенки в структуре Tb/CoFeB/MgO от величины внешнего магнитного поля при разных значениях температуры.
[3] Yoichi Shiota, Kaoru Noda, Yuushou Hirata, Kyosuke Kuwano, Shinsaku Funada, Ryusuke Hisatomi, Takahiro Moriyama, Maksim Stebliy, Alexey V. Ognev, Alexander S. Samardak, Teruo Ono, Temperature dependence of domain wall creep motion in ferrimagnetic Tb/ CoFeB/MgO microwires. Journal of Magnetism and Magnetic Materials 553, 169251 (2022)
https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2022.169251
[4] S. Lemerle, J. Ferr´e, C. Chappert, V. Mathet, T. Giamarchi, P. Le Doussal, Domain Wall Creep in an Ising Ultrathin Magnetic Film, Phys. Rev. Lett. 80 (4) 849–852, (1998)
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.80.849.