Исследование спин-волнового резонанса в эпитаксиальных пленках сплавов PdFe и PdCo с заданным профилем концентрации магнитной примеси

Синтезирована серия эпитаксиальных пленок сплава Pd-Fe с линейным и ступенчатым распределением магнитной примеси. Проведены исследования их структурных и магнитных свойств. Получены экспериментальные спектры резонансов обменных стоячих спиновых волн. Установлено, что геометрия распределения примеси железа в матрице палладия, а также толщина ферромагнитной структуры, может существенно влиять на спектр стоячих спиновых волн. Проведен теоретический анализ спектров в рамках теории стоячих спиновых волн в магнитно-неоднородных средах. Показано, что использованная теоретическая модель корректно описывает полученные экспериментальные результаты. Использование результатов теоретических расчетов и эксперимента позволяет получить закон дисперсии frkz1.6 для неоднородных пленок сплава Pd-Fe с линейным профилем распределения. Продемонстрировано, что с помощью изменения профиля магнитной макроструктуры сплава Pd-Fe можно влиять на закон дисперсии спин-волнового резонанса. Синтезирована серия эпитаксиальных пленок сплава Pd-Fe с заданным распределением магнитной примеси по толщине: линейным, синусоидальным, косинусоидальным и лоренцевским. Проведены исследования их структурных и магнитных свойств. Получены экспериментальные спектры резонансов обменных стоячих спиновых волн в диапазоне температур 20-300K. Проведен теоретический анализ спектров в рамках теории стоячих спиновых волн в магнитно-неоднородных средах. Показано, что использованная теоретическая модель корректно описывает полученные экспериментальные результаты во всем температурном диапазоне 20-300K. Показана возможность инженерии спектра стоячих спиновых волн в пленке путем варьирования профиля намагниченности по толщине. Экспериментально продемонстрировано изменение p от 0.27 (для образца с лоренцевским профилем) до 0.79 (для образца с линейным профилем) и до 2.28 (для образца со ступенчатым профилем). Измерено затухание прецессии намагниченности в неоднородных пленках Pd-Fe. Характерная величина параметра затухания Гильберта  ≈ 0.02. Установлено, что затухание моды стоячей спиновой волны определяется главным образом составом сплава Pd-Fe той локальной области, где происходит поглощение микроволнового излучения. Методом MBE была выращена серия образцов, эпитаксиальных (на MgO) и поликристаллических (на Si) тонких пленок сплава Pd-Co с содержанием примеси кобальта до 10 ат.% и толщиной в диапазоне 5–50 нм. Установлено, что температура Кюри (TC) существенно зависит от концентрации кобальта и изменяется как ~40 K/ат.% примеси. Установлено, что пленки сплава Pd-Co, с содержанием примеси кобальта вплоть до 6 ат.% обладают ярко выраженной перпендикулярной магнитной анизотропией, не зависимо от типа подложки (MgO или Si) и толщины пленки. Показано, что сплав Pd-Co с низкой концентрацией магнитной примеси, является слабым ферромагнетиком, однако, обладает большой коэрцитивностью.