郭艳蕊
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严慧羽
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宋庆功
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郭松青
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陈逸飞
材料导报
采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理方法,结合广义梯度近似研究了Cu掺杂β-Ga2O3系统的磁学特性.计算结果表明,单Cu的掺杂,稳定体系倾向于自旋极化态,且Cu替代八面体的Ga(B)时系统更稳定,容易在实验上形成;Cu掺杂β-Ga2O3呈现出半金属特性,Cu的掺杂引入了2.0μB磁矩,其中局域在Cu原子上的磁矩为0.45μB,其余主要来自于Cu杂质周围的氧原子.由于电荷补偿效应,在Cu掺杂β-Ga2O3系统中引入氧空位时,体系磁矩减小到零.在2个Cu取代Ga的10种构型中,A1-B3构型的能量最低,且显示出铁磁性,磁矩为3.8μB.考虑氧空位后,A1-B3构型的反铁磁性和铁磁性能量差增大,磁矩减小到1.0μB.
关键词:
第一性原理
,
Cu掺杂β-Ga2O3
,
电子结构
,
磁耦合
李宁
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李宝河
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冯春
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李明华
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王立锦
,
于广华
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2012.03.012
利用磁控溅射的方法,在室温条件的Si基片上制备了[SmCo(25nm)/Co(x)]4/SmCo(25 nm)多层交换弹性纳米晶复合永磁薄膜(Co层厚度x=0～10 nm),经过550 ℃/20 min的真空退火处理使薄膜结晶后,进行磁性测试和磁耦合分析.结果表明:SmCo层厚度固定为25 nm时,调整Co层的厚度,从0至10 nm逐渐增加,矫顽力从2270.3 kA·m-1逐渐降低至1040.5 kA·m-1,同时,饱和磁化强度和剩磁随Co层厚度增加逐渐增加,上升了60％.当加入10 nm的Co层后,多层膜的最大磁能积比125 nm的单层SmCo薄膜增加了46％.另外,与SmCo/Co双层交换弹性薄膜在退磁过程中表现的零场附近的软硬磁双相行为相比,SmCo/Co多层交换弹性薄膜表现出单相反转行为,说明体系中的两种磁性层具有更好的磁耦合.经过磁耦合研究发现,当Co软磁层较薄时,薄膜中磁性颗粒以颗粒间交换耦合为主；当软磁层厚度增加时,颗粒间交换耦合减弱,静磁耦合增强,保证了软硬磁相之间的良好磁耦合作用.Co层的加入有效地提高了薄膜的磁性能.
关键词:
交换弹性
,
SmCo/Co多层膜
,
永磁
,
磁耦合
