Een team van onderzoekers van de Universiteit van Californië, Lawrence Berkeley Nationaal Laboratorium, het Nuclear Research Center-Negev en het National High Magnetic Field Laboratory hebben een manier ontwikkeld om antiferromagneet (AFM) heterostructuren te isoleren in de afwezigheid van een ferromagneet (FM) om de koppeling te bestuderen die optreedt tussen AFM-ordeparameters en spin-glasparameters. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Natuurfysica , de groep beschrijft een uitwisselingsbias in een spin-glasfase die zou kunnen optreden in een ongeordende antiferromagneet. Minhyea Lee, met de Universiteit van Colorado heeft een Nieuws en weergaven stuk in hetzelfde dagboek waarin het werk van het team wordt geschetst.

Uitwisselingsbias treedt op wanneer gedrag geassocieerd met harde magnetisatie in een dunne film een ​​verschuiving dwingt in de zachte magnetisatiecurve geassocieerd met een ferromagnetische film. De eigenschap is nuttig gebleken in een groot aantal technologieën, met name magnetische opname op harde schijven. Ondanks het wijdverbreide gebruik, de onderliggende basis van hoe uitwisselingsbias werkt, is niet erg goed begrepen. In deze nieuwe poging de onderzoekers experimenteerden met magnetische materialen in een poging om het beter te begrijpen.

Zoals Lee opmerkt, verwijst hysteresis met betrekking tot ferromagneten naar het verslag van wat er gebeurt met de magnetisatie die gepaard gaat met een ferromagneet terwijl deze door een magnetisch veld wordt geveegd. Uitwisselingsbias treedt op wanneer een hysteresislus zich van het nulveld af beweegt als gevolg van een antiferromagnetische dunne film die in contact komt met een ferromagnetische film. In dit geval, de grootte van de verschuiving wordt het exchange-bias-veld genoemd.

In hun werk, de onderzoekers ontdekten dat de uitwisselingsbias in deze situatie wordt versterkt door Fe-ionen met ongeveer 10% te verhogen of te verlagen. En daarbij, ze ontdekten dat de afname of overmaat resulteerde in de vorming van een spin-glasfase (waar de atomaire spins niet zijn uitgelijnd), zelfs als de onderliggende antiferromagnetische orde aanhield. De onderzoekers suggereren dat de grote uitwisselingsbias kan worden toegeschreven aan de koppeling die plaatsvond in de antiferromagnetische fase die een rol speelde in de pinning-laag. Ze merken verder op dat het afstemmen van de sterke punten van de antiferromagnetische en spin-glasparameters kan worden gebruikt om uitwisselingsvooroordelen aan te passen in een verscheidenheid aan spintronische toepassingen.

© 2021 Science X Network