由反铁磁立方各向异性主导的CoFeB/IrMn双层的交换偏置

交换偏置（EB）对场测量方向的依赖性通常用于建立铁磁体/反铁磁体（AFM）系统中单向性和磁晶各向异性之间的关系，从现象上看，可以使用包含/不包含高阶奇次项的余弦级数展开来拟合实验数据。高阶AFM各向异性对EB的作用及高阶奇次项在展开中存在的原因仍然模糊。在这里，我们研究了AFM立方各向异性对EB和矫顽力的影响，基于对非晶态CoFeB/外延生长的IrMn双层的实验测量和蒙特卡罗模拟。结果表明，EB在场测量方向上仍然是单向对称的，对称轴与场冷却（FC）方向平行。蒙特卡罗模拟结果证明了足够大的AFM各向异性能够在最接近FC方向的一个易轴方向上捕捉AFM自旋。这些发现一方面揭示了一种通过修改能量阱并因此对AFM IrMn层的自旋排列进行图案化的EB模式，利用层状薄膜中的AFM面内四重各向异性、外部冷却以及测量磁场，另一方面是朝着完全微观理解EB的重要一步。