氧化物超晶格中的非共线磁性

奥利弗·保罗，新南威尔士大学博士生

磁材料界面上的相互作用，如巨磁电阻(GMR)，形成了当今市场上许多技术设备的物理基础。虽然GMR技术现在有些过时，但由于可用的氧化物材料种类繁多，以及它们能够很好地晶格匹配形成异质结构，氧化物材料层之间界面上的相互作用继续显示出对技术应用有吸引力的机制。

由15个重复的La组成的磁性薄膜超晶格_2／3老_1／3MnO_3.(LSMO)和LaNiO_3.(LNO)已被证明在LNO中表现出磁交换相互作用，这取决于它的厚度n(其中n是LNO的单位细胞数)之间的LSMO层[1]。在n=1时，LSMO层彼此呈铁磁排列。然而，当n=3时，LSMO层相对于另一个倾斜了110度。据报道，这种倾斜是由LNO中出现的c轴自旋螺旋驱动的，这是由于LNO和LSMO[2]之间的界面上的电荷转移引起的。

我们使用反射高能电子衍射(RHEED)辅助脉冲激光沉积(PLD)制备了类似质量的超晶格，其中RHEED用于确保层厚的单位单元精度。这些超晶格被设计成在同一超晶格内以调制模式显示n=3和n=1相互作用。这些样品中有效的LNO交换相互作用的调制创建了一个可供探索的耦合磁层玩具模型。这些样品的调制设计创造了“受挫”环境，其中在超晶格内LSMO层的每一侧，有效的交换相互作用都是不同的。我们利用极化中子反射仪使用PLAYPUS通过测量非自旋翻转(R⁺⁺, R^{- - - - - -})和自旋翻转(R^+-, R^-+)横截面。介绍了这些复杂数据集拟合过程的研究进展和展望。