Гусев Д.С.
Дмитриев А.И.
Паршина Л.С.
Дмитриева М.С.
Шанин М.С.
Синько А.С.
Воронин Р.И.
Новодворский О.А.
Шкуринов А.П.
 Статья на сайте eLibrary

Проведено исследование магнитных свойств тонкоплёночных гетероструктур Fe/Pt и Fe/NiO/Pt, синтезированных методом импульсного лазерного осаждения при комнатной температуре на подложках монокристаллического сапфира. Методом вибромагнитометрии изучены зависимости намагниченности от напряжённости магнитного поля в виде петель гистерезиса в диапазоне температур от 2 до 300 K. Для структуры Fe/Pt выявлено классическое ферромагнитное поведение с экспоненциальным спадом коэрцитивной силы при увеличении температуры. В системе Fe/NiO/Pt наблюдается обменное смещение (до -245 Э при 2 K), исчезающее при температуре блокировки около 300 K. Анализ форм петель гистерезиса для Fe/Pt показал переход от доменного движения к вращению намагниченности при увеличении температуры. Для Fe/NiO/Pt выявлено сохранение высокой коэрцитивности (около 385 Э при 2 K) и прямоугольности петель вплоть до 50 K, что свидетельствует о жёстком закреплении со стороны антиферромагнетика. Установлено, что различия в поведении систем обусловлены наличием обменного взаимодействия на границе Fe/NiO и доминированием разных механизмов перемагничивания. В гетероструктурах Fe/Pt и Fe/NiO/Pt получена генерация терагерцевого излучения при возбуждении лазерными импульсами фемтосекундной длительности.

На английском языке
Magnetic properties of thin-film Fe/Pt and Fe/NiO/Pt heterostructures synthesized by pulsed laser deposition for terahertz applications
Gusev D.S., Dmitriev A.I., Parshina L.S., Dmitrieva M.S., Shanin M.S., Sinko A.S., Voronin R.I., Novodvorsky O.A. and Shkurinov A.P.

We study the magnetic properties of thin-film Fe/Pt and Fe/NiO/Pt heterostructures synthesized by pulsed laser deposition on c -Al2 O3 substrates at room temperature. The dependencies of magnetization intensity on the magnetic field in the form of hysteresis loops in the 2-300 K temperature range were studied using vibration magnetometry. We observed the classical ferromagnetic behavior with an exponential decrease in the coercive force with increasing temperature for the Fe/Pt structure. A pronounced exchange bias (up to -245 Oe at 2 K) was detected in the Fe/NiO/Pt system. It disappears at a blocking temperature of 300 K. Analysis of the loop shapes for Fe/Pt revealed a transition from the domain motion to the rotation of magnetization upon heating. For Fe/NiO/Pt, high coercivity (385 Oe at 2 K) and loop squareness were maintained up to 50 K, indicating rigid pinning by the antiferromagnet. Differences in the behavior of the systems were found to be due to the presence of exchange interactions at the Fe/NiO interface and the dominance of different magnetization reversal mechanisms. Terahertz radiation was generated in Fe/Pt and Fe/NiO/Pt heterostructures upon excitation by femtosecond laser pulses.

DOI: https://doi.org/10.52452/00213462_2025_68_12_1017