X射线共振磁反射率(XRMR)是一种测定各种薄膜的光学、结构和磁性深度分布的有效方法。在这里,我们调查的样品不同的复杂性,所有测量的Pt L $_3$的吸收边,以确定最佳的实验XRMR曲线的分析程序,特别是对于非平凡的双和多层样品,包括不同的结合铂层。软件工具ReMagX用于拟合这些数据,并基于高度适应性的层堆叠来建模磁光深度分布,该层堆叠被修改为真实多层系统的更精确和物理上一致的表示。利用各种拟合算法、迭代优化方法和对不对称比特征以及$χ^2$(拟合优度)景观的详细分析来提高测量和模拟之间的一致性。我们提出了一个逐步的分析程序量身定制的Pt薄膜系统,以利用XRMR的优异的磁灵敏度和深度分辨率。
英文摘要:
X-ray resonant magnetic reflectivity (XRMR) is a powerful method to determine the optical, structural and magnetic depth profiles of a variety of thin films. Here, we investigate samples of different complexity all measured at the Pt L$_3$ absorption edge to determine the optimal procedure for the analysis of the experimental XRMR curves, especially for nontrivial bi- and multilayer samples that include differently bonded Pt from layer to layer. The software tool ReMagX is used to fit these data and model the magnetooptic depth profiles based on a highly adaptable layer stack which is modified to be a more precise and physically consistent representation of the real multilayer system. Various fitting algorithms, iterative optimization approaches and a detailed analysis of the asymmetry ratio features as well as $χ^2$ (goodness of fit) landscapes are utilized to improve the agreement between measurements and simulations. We present a step-by-step analysis procedure tailored to the Pt thin film systems to take advantage of the excellent magnetic sensitivity and depth resolution of XRMR.
Static magnetic proximity effect in Pt/Ni$_{1-x}$Fe$_x$ bilayers investigated by x-ray resonant magnetic reflectivity
我们提出了X射线共振磁反射率(XRMR)作为一个非常敏感的工具来检测邻近感应界面自旋极化在Pt/Fe,Pt/Ni $_{33}$ Fe $_{67}$,Pt/Ni $_{81}$ Fe $_{19}$(坡莫合金),和Pt/Ni双层膜。我们证明,反射的X射线强度的详细分析,使洞察力的非磁性金属的自旋极化的空间分布在整个界面的铁磁层。从从头计算的光学数据的基础上模拟的实验结果的评价提供了诱导的磁矩每个Pt原子的自旋极化体积相邻的铁磁体。我们发现在Pt/Fe中有最大的自旋极化,而在Pt/Ni中有小得多的磁邻近效应。具有不同光子能量的附加XRMR实验与磁光参数的能量依赖性的理论预测是一致的,并且允许识别跨Pt L3吸收边缘的光学色散$δ$和吸收$β$。
Pairing Interactions and Gibbs Adsorption at the Liquid Bi-In Surface: A Resonant X-Ray Reflectivity Study
从液体Bi 22 In 78的表面的共振X射线反射率测量发现仅适度的表面Bi增强,在第一原子层中具有35原子% Bi。这与迄今为止研究的所有液体合金中的吉布斯吸附相反,所述吉布斯吸附显示低表面张力组分的完整单层的表面偏析。这表明,在Bi-In的表面吸附占主导地位的吸引力的相互作用,增加在表面的Bi-In邻居的数量。这些是第一次测量,其中共振X射线散射已被用来量化在液态合金表面引起的成分变化。
Electron-phonon coupling and a resonant-like optical observation of a band inversion in topological crystalline insulator Pb$_{1-x}$Sn$_x$Se
测量了Pb $_{0.865}$ Sn $_{0.135}$ Se和Pb $_{0.75}$ Sn $_{0.25}$ Se固溶体在40 K ~ 280 K温度范围内,体光学声子激发能量对应的THz光谱区的光学反射率.对Pb $_{0.75}$ Sn $_{0.25}$ Se数据的动态介电函数分析揭示了一种新的效应,这是由于电子-声子耦合导致的,当能隙等于零或等于LO声子能量时,LO声子频率发生共振变化。这种效应对于Pb $_{0.865}$ Sn $_{0.135}$ Se是不存在的,它们在所有温度下都表现出具有平凡能带有序的开放能隙。这些结果表明,在太赫兹范围内的反射率构成了一个通用的实验方法,用于精确测定带反转的窄隙拓扑材料。对于Pb $_{0.75}$ Sn $_{0.25}$ Se,在温度T $_0$ =(172 $\pm$ 2)K时发生从平凡绝缘体到拓扑晶体绝缘体相的转变。
Quantitative comparison of the magnetic proximity effect in Pt detected by XRMR and XMCD
X射线共振磁反射率(XRMR)允许同时测量各种薄膜样品的结构,光学和磁光性质和深度分布。然而,相同的束时间相同的样品系统的定量比较所观察到的XRMR和X射线磁性圆二色性(XMCD)的磁性仍然悬而未决。在这里,XRMR结果(Pt L $_{3}$吸收边)的磁性邻近效应的Pt上沉积的两种不同的铁磁材料Fe和Co $_{33}$ Fe $_{67}$的比较与定量分析的XMCD结果。所得到的结果是在吸收为基础的(XMCD)和反射率为基础的(XRMR)的技术考虑到从头计算的XRMR分析的磁光转换因子之间的非常好的定量协议。因此,它表明,XRMR提供了定量可靠的自旋深度分布重要的自旋电子和自旋热电子输运现象在这种类型的磁界面。
Magnetism of ordered Sm/Co(0001) surface structures
研究了Sm/Co(0001)外延系统,在Sm/Co/W(110)外延膜上的Sm覆盖率达到1个单层(ML)。发现1/3和1 ML Sm分别有两个有序相。利用光电子能谱确定了Sm的价态,利用磁光克尔效应测量了Sm的磁性。我们发现,1 ML Sm引起的相对于下面的10 ML Co膜的矫顽力的强烈增加。元素特定的磁滞回线,通过使用共振软X射线反射率测量,显示出相同的磁性行为的两个元素。
Beyond Walker Breakdown through the Resonant Dissipation: Dramatic Enhancement of Magnetic Domain Wall Velocity via Resonant Excitation of Standing Wave Modes of Domain Wall Structure