稀土元素Tb掺杂对Heusler合金Co_2FeAl_(0.5)Si_(0.5)的磁各向异性和超快磁化动力学影响研究

利用飞秒时间分辨泵浦-探测磁光克尔光谱对掺杂不同浓度稀土元素Tb的Heusler合金Co_2FeAl_(0.5)Si_(0.5)(CFAS)磁性薄膜的磁各向异性和超快退磁动力学进行了研究。发现较低浓度Tb掺杂的样品出现磁化进动振荡,而较高浓度Tb的样品无磁化进动振荡,最高浓度的样品只有一个零点峰,表明不同Tb浓度的样品具有不同的磁各向异性。同时,从无进动磁化动力学曲线上观察到样品的退磁过程都是两步退磁,第一步快的退磁化过程源于过渡金属(Co Fe)的3d磁矩的超快退磁化,而第二步较慢的退磁化反映的是Tb元素的4f磁矩通过3d-5d6s-4f耦合的退磁化过程。结果表明可以通过控制掺杂Tb浓度来达到调控CFAS的磁各向异性目的。这种Tb掺杂的离面磁化的CFAS合金薄膜在自旋电子器件制作中具有巨大应用潜力。