Обменная пружина в гетероструктуре с низкотемпературным ферромагнетиком Pd$_{0.96}$Fe$_{0.04}$

Сообщается о получении обменного сдвига петли магнитного гистерезиса и эффекта магнитной пружины в тонкопленочных гетероструктурах, включающих слои низкотемпературного ферромагнетика Pd$_{0.96}$Fe$_{0.04}$, металлического кобальта и монооксида кобальта (CoO) на подложке из монокристаллического сапфира. Образцы были выращены при последовательном применении методов магнетронного распыления и молекулярно-лучевой эпитаксии на сверхвысоковакуумной установке. Установлено, что обменная анизотропия для слоя Pd$_{0.96}$Fe$_{0.04}$ в тонкопленочной гетероструктуре Pd$_{0.96}$Fe$_{0.04}$/CoО/Co/Al$_{2}$O$_{3}$ отсутствует, и обменная пружина в такой системе не реализуется. На примере структуры Pd$_{0.96}$Fe$_{0.04}$/Co/CoО/Al$_{2}$O$_{3}$ показано, что по результатам магнитометрических измерений инверсия антиферромагнитного и ферромагнитного слоев приводит к закреплению магнитного момента слоя Pd$_{0.96}$Fe$_{0.04}$ на интерфейсе со слоем кобальта и реализации обменной пружины. Дополнительные аргументы в пользу такой интерпретации получены с применением микромагнитного моделирования петель магнитного гистерезиса.