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面外取向的(BiTm)_(3)(GaFe)_(5)O_(12)磁光单晶薄膜制备及取向机理分析 被引量：2
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作者 杨雪 杨青慧 +5 位作者 张怀武 文岐业 白飞明 钟智勇 张鼎 黄建涛 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期296-303,共8页
铋取代石榴石(Bi:YIG)薄膜具有较大的比法拉第旋角,且可通过调控其易磁化轴垂直于薄膜表面和降低材料饱和磁化强度,使其可工作在较小外加磁场下,进而满足磁光器件小型化、节能化的发展需求.本文基于对石榴石薄膜磁各向异性的理论分析,... 铋取代石榴石(Bi:YIG)薄膜具有较大的比法拉第旋角,且可通过调控其易磁化轴垂直于薄膜表面和降低材料饱和磁化强度,使其可工作在较小外加磁场下,进而满足磁光器件小型化、节能化的发展需求.本文基于对石榴石薄膜磁各向异性的理论分析,采用液相外延(liquid-phase epitaxy,LPE)法在钆镓石榴石(gadolinium gallium garnet,GGG)基底上制备了单晶(BiTm)_(3)(GaFe)_(5)O_(12)膜,并研究了其磁各向异性性能.研究发现,当外延膜厚度大于1μm时,形状各向异性对磁各向异性产生的影响可以忽略;随着生长温度的上升,进入薄膜组分的Bi^(3+)离子数量逐渐减少,薄膜晶格常数逐渐减小,薄膜的受力状态从压应力状态逐渐变为张应力;相较于生长感生各向异性,应力诱导的各向异性在磁各向异性的变化中占主导地位.(BiTm)_(3)(GaFe)_(5)O_(12)膜的Verdet常数为11.8×10^(4) rad/Tm@1064 nm,是常用磁光材料TGG的3000倍;其外加工作磁场小于200 Oe,有利于实现磁光器件的小型化和薄膜化. 展开更多
关键词 液相外延 磁各向异性 晶格失配
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晶格失配应力对单晶(BiTm)_3(GaFe)_5O_(12)膜磁畴结构的影响 被引量：2
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作者 郝俊祥 杨青慧 +6 位作者 张怀武 文岐业 白飞明 钟智勇 贾利军 马博 吴玉娟 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期212-219,共8页
利用液相外延工艺在钆镓石榴石衬底上制得了单晶(BiTm)_3(GaFe)_5O_(12)膜,研究了晶格失配应力对其磁畴结构的影响.研究发现,生长速率越快,膜的晶格常数越大;晶格失配应力可以在一定范围内调整膜的垂直各向异性;随着晶格失配应力由较大... 利用液相外延工艺在钆镓石榴石衬底上制得了单晶(BiTm)_3(GaFe)_5O_(12)膜,研究了晶格失配应力对其磁畴结构的影响.研究发现,生长速率越快,膜的晶格常数越大;晶格失配应力可以在一定范围内调整膜的垂直各向异性;随着晶格失配应力由较大张应力逐渐转变为较大压应力,磁畴形状先由磁泡畴转变成迷宫畴,然后转变为过渡态部分弯曲的条状畴,最终转变为整齐排列的条状畴;失配应力同时对畴宽也有影响,膜受到的失配应力越大,畴宽越大.这一实验研究对基于控制晶格失配应力来调控单晶膜的各向异性和磁畴结构有指导意义. 展开更多
关键词 晶格失配应力 磁畴 液相外延 单轴各向异性
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