铈掺杂对外延钇铁石榴石薄膜的作用

摘要： 本研究探讨了采用脉冲激光沉积技术生长的掺铈钇铁石榴石(YIG)薄膜的生长优化与磁学特性。X射线衍射(XRD)显示薄膜具有高度结晶的单相特性，原子力显微镜(AFM)表明薄膜表面极为光滑，均方根粗糙度小于1纳米。通过X射线反射率(XRR)计算得出薄膜厚度分别为约17、35、52、70和122纳米。磁学测量显示掺铈YIG的饱和磁化强度有所提升，但随着生长时间延长，观察到磁饱和度下降。这种饱和磁化强度降低源于长时生长薄膜中残留Ce2O相的形成。实验中观测到薄膜的纵向自旋塞贝克电压信号，且在掺铈YIG薄膜上沉积的铂(Pt)未显示出磁化迹象。