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Antiferromagnetic magnetostriction of IrMn detected by angular dependent exchange bias

磁致伸缩 反铁磁性 凝聚态物理 材料科学 交换偏差 磁滞 磁化 磁场 磁各向异性 物理 量子力学
作者
H. J. Lin,Kun Zheng,Jingxin Meng,Jiang Liu,Zhenjie Zhao,Dongmei Jiang,Yang Xu,Tian Shang,Qingfeng Zhan
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:124 (11) 被引量:1
标识
DOI:10.1063/5.0197568
摘要

The manipulation of Néel vector of antiferromagnetic (AFM) layer by an applied stress has attracted considerable attention due to the technical importance for AFM-based spintronic devices. Here, we fabricated CoFeB/IrMn and Ni/IrMn exchange bias (EB) bilayers on PMN-PT(011) to quantitatively study the AFM magnetostrictive behaviors of the IrMn layer. Numerical calculations based on the Stoner–Wohlfarth model show that the response of the Néel vector to compressive stress can be detected by measuring the angular dependent EB. The hysteresis loops experimentally measured with applying an electric field on PMN-PT show significantly different shape changes due to the opposite magnetostriction between CoFeB and Ni. The non-vanished EB field obtained at 90∘ indicates the rotation of Néel vector under compressive stress, suggesting the positive magnetostriction of IrMn. The numerical fitting of the angular dependent EB indicates that the Néel vectors in both samples deviate from the initial direction by the same −5∘. The AFM magnetostriction coefficient of IrMn is estimated to be 238 ppm, which is in good agreement with the theoretically predicted value.

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