Влияние обменного сдвига на гистерезис полевой зависимости намагниченности ферромагнитной пленки, контактирующей с антиферромагнетиком

Abstract

Рассмотрена трансформация гистерезисной зависимости намагниченности тонкого слоя ферромагнетика во внешнем поле при его контакте с магнитожестким антиферромагнетиком. Показано, что учет обменного взаимодействия между ними приводит к сдвигу гистерезисной петли из симметричной по полю конфигурации (обменному сдвигу). Кроме того, при увеличении обменного взаимодействия через интерфейс в узком интервале величины взаимодействия происходит качественное изменение формы гистерезисной петли и дальнейшее ее исчезновение: зависимость намагниченности от поля становится монотонной и однозначной.

Розглянуто трансформацію гістерезисної залежності намагніченості тонкого шару феромагнетику у зовнішньому полі при його контакті з магнітожорстким антиферомагнетиком. Показано, що врахування обмінної взаємодії між ними призводить до зсуву гістерезисної петлі із симетричної по полю конфігурації (обмінному зсуву). Крім того, при збільшенні обмінної взаємодії через інтерфейс у вузькому інтервалі величини взаємодії відбувається якісна зміна форми гістерезисної петлі та подальше її зникнення: залежність намагніченості від поля стає монотонною та однозначною.

The transformation of the hysteresis field dependence of magnetization of a ferromagnetic thin layer contacting with a magnetic-hard antiferromagnet is considered. It is shown that this interaction leads to a shift of the hysteresis loop from the symmetric configuration with respect to the field (exchange bias). Furthermore, there occur a qualitative change of the hysteresis loop shape and its subsequent disappearance: the field dependence of magnetization becomes monotonous and one-valued with increasing the exchange interaction.