2022-11-29 09:10:34 由 yihong 发表
摘要
反常霍尔效应 (AHE) 已被认为是测量垂直磁记录介质 (PMRM) 的磁滞 M(H) 回线的有用工具，并且在表征双层 PMRM 方面表现出特殊的实用性，因为两者的回线 记录层 (RL) 和软底层 (SUL) 可以同时测量，使用传统磁力计无法轻松完成这项任务，因为单独提取 RL 和 SUL 的属性很困难。
一、简介
反常霍尔效应 (AHE) 已被认为是测量垂直磁记录介质 (PMRM) 的磁滞 M(H) 回线的有用工具，并且在表征双层 PMRM 方面表现出特殊的实用性，因为记录层的回线 (RL) 和软底层 (SUL) 可以同时测量，这是使用传统磁力计不容易完成的任务，因为单独提取 RL 和 SUL 的属性很困难。 我们使用振动样品磁力计 (VSM) 和 Co:Cr 样品的 AHE 磁力计对磁性（磁滞回线和汉克尔图）进行了系统研究，以努力关联结果并进一步开发 AHE 技术。
二、方法
为了全面研究磁性、过程和相互作用的细节，除了磁滞回线测量之外，还需要进行磁测量，例如直流退磁 (DCD)、等温剩磁 (IRM)、汉克尔图、居里点测量、小磁滞回线和磁粘度。我们使用振动样品磁强计 (VSM) 和 AHE 磁强计测量了 Co:Cr 薄膜样品的主要和次要磁滞回线和 Henkel 图。为了从低电导率样品中获得最大灵敏度，使用了交流电流方法。该技术还消除了由于热 EMF 电压引起的误差。为了消除霍尔测量中的残余电阻电压，使用了在半导体的传统霍尔效应测量中常用的几何平均技术。在半导体的霍尔效应测量中，经常使用场反转来消除电阻效应。当测量完整的磁滞回线时，必须使用一种改进的磁场反转形式。下降曲线上正磁场的霍尔电压与上升曲线上负磁场的霍尔电压平均。然而，这种方法不适用于仅绕过一部分磁滞回线的测量，例如 DCD 和 IRM，因此需要替代方法。通过测量两个不同方向的霍尔电压，可以使用几何平均法去除残余电阻值。
图 1 在 VSM 和 AHE 上采集的 Cr:Co 样品的 Henkel 图。 数据被归一化为一。
三、结果
图 1 显示了使用 VSM 和 AHE 磁力计记录的 Co:Cr 薄膜样品的主要和次要磁滞回线测量结果。 数据归一化为 1。在 AHE 测量的情况下，样品是使用 van der Pauw 配置测量的。
图 2 Cr:Co 样品的磁滞回线和次回线。显示了 VSM 数据和 AHE 数据。 数据已标准化为一。
在每个场，霍尔电压在两条对角线上测量并取平均值。 这从测量中去除了残余电阻。 未使用场反转平均。 两种测量方法之间的一致性非常好。 在这两种方法中都可以看到小循环中的细节。 这表明几何平均可以用来代替 AHE 磁力计中的场平均。
此外，还对 VSM 和 AHE 进行了 DCD 和 IRM 测量。 在这些实验中，只有部分磁滞回线被遍历。 再次使用几何平均来去除 AHE 磁力计的残余电阻率。 图 2 显示了 IRM 和 DCD 数据的 Henkel 图。 数据再次被归一化为 1。 在每种情况下，数据和方程的最佳拟合线都显示在图中。 在每种情况下，直线的斜率都非常接近 –2。
4、讨论
反常霍尔效应磁强计可用于研究薄膜材料的磁化过程。 AHE 磁力测量可用于使用磁滞回线以外的测量来研究磁过程，并且结果与使用传统磁力测量方法（即 VSM）获得的结果非常相关。
