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六角结构MnNiGa薄膜的结构、磁性和输运性质研究

六角结构MnNiGa薄膜的结构、磁性和输运性质研究

来源:
2015/07/23
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  关键字:六角结构,MnNiGa,磁控溅射,垂直磁各向异性,自旋电子学

  六角结构MM'X材料是一类潜在的新型磁相变功能材料,近年来受到了很大的关注。本文通过直流磁控溅射法和第一性原理计算,系统研究了不同溅射温度下三元合金MnNiGa薄膜的晶体结构、磁性能和输运性质。X射线衍射分析表明MnNiGa薄膜为具有Ni2In型的六角结构(空间群为P63/mmc)。扫描电镜图谱揭示了溅射温度对薄膜表面形貌的影响,而同时能谱分析却显示薄膜的成分几乎不随温度变化而改变。磁性能显示,薄膜均为铁磁性,且具有磁各向异性。同时测得了磁电阻(MR)和霍尔电阻。结果显示MR为负值,且与磁场成线性关系。霍尔效应中反常霍尔效应(AHE)起主导作用,AHE主要由斜散射机制引起。能带计算结果显示,MnNiGa块材的自旋极化率为33%,然而沿G-A方向,自旋极化率高达100%。这表明六角结构MnNiGa有可能成为自旋电子学材料的候选者。