Magnetic anisotropies in (210)-oriented bismuth substituted iron garnet thin films

Abstract

The liquid phase epitaxy growth and characterization of single crystal (210)-oriented thin garnet films with Bi substitution up to 1.5at.∕f.u. is reported. These epitaxial films exhibit an easy plane of magnetization which is inclined with respect to the film plane, making them uniquely suitable for garnet-based magneto-optic imagers (MOIs). In order to identify the optimal growth conditions to attain the highest sensitivity of such MOIs, the chemical composition of the films is discussed in relation with their magnetic and optic properties. It has been demonstrated that the increase in the amount of Pr tends to increase the in-plane orthorhombic anisotropy field HKi, while the rare-earth substitution by Bi has a strong effect on the canted orthorhombic anisotropy Kyz. The best MOI film had a saturation field of 130Oe and a sensitivity of 175deg∕A.

Сверхбыстрое Лазерно-Индуцированное Управление Магнитной Анизотропией Наноструктур

“…Детальное исследование лазерно-индуцированных изменений параметров ростовой анизотропии за счет поглощения лазерного импульса и нагрева было проведено в работе [53] для Bi-замещенного ферритаграната (Bi:ЖИГ), выращенного на подложке гадолинийгаллиевого граната (ГГГ) с ориентацией (210). Магнитная анизотропия таких пленок имеет несколько вкладов ростовой природы [54,55]:…”

Микромагнитные Структуры, Индуцированные Неоднородным Электрическим Полем, В Магнитодноосных Пленках С Флексомагнитоэлектрическим Эффектом

“…Следует отметить, что общая картина поведения микромагнитной структуры в неоднородном электрическом поле согласуется с экспериментальными данными, однако детальное сравнение результатов, полученных в данной работе с данными эксперимента [6,15] не представляется возможным в связи с существенными различиями в геометрии пленок: в работе [6] изучались доменные границы в (210) ориентированных пленках ферритов−гранатов, в которых значительную роль играет ромбическая и " скошенная ромбическая" анизотропии [20,34], а здесь анализ магнитных неоднородностей рассмотрен в одноосном ферромагнетике.…”

Магнитные Фазы И Неоднородные Микромагнитные Структуры В Феррит-Гранатовой Пленке С Ориентацией (210)

“…Следует отметить отсутствие в перечне найденных фаз симметричной фазы P [210] (θ = 0, π; M [210]), что связано с наличием в пленке с ориентацией (210) " скошенной ромбической анизотропии" [2], описывае-мой третьим слагаемым в выражении (1). Кроме того, необходимо подчеркнуть, что полученные результаты согласуются с аналогичными исследованиями равновес-ных направлений вектора намагниченности M, проведен-ными в [6,9] для случая K 1 = 0.…”

“…Синтезированные около 30 лет назад феррит-гранатовые пленки с ориентацией (210) зарекомендо-вали себя в процессе их изучения как перспективные многофункциональные материалы, которые могут быть использованы и в устройствах магнитной записи [1], и в высокочувствительных датчиках для визуализации малых неоднородных полей [2] и т. д. В то же время после обнаружения в этих пленках гигантского магнито-электрического (МЭ) эффекта при комнатных темпера-турах [3] о них заговорили как о магнитоэлектрических материалах. Кроме того, в последующих исследованиях в них был открыт новый сильный МЭ эффект, который заключался в смещении доменных границ (ДГ) под действием внешнего электрического поля [4].…”