- PII
- S0015323025020072-1
- DOI
- 10.31857/S0015323025020072
- Publication type
- Article
- Status
- Published
- Authors
- Volume/ Edition
- Volume 126 / Issue number 2
- Pages
- 186-191
- Abstract
- In this work, we experimentally studied the structural modification of the interfaces in bilayer Co/Pt spintronic terahertz emitters under irradiation with He+ ions with a fluence of up to 1016 cm-2. Using the non-destructive method of small-angle X-ray reflectometry, an increase in the Co/Pt interface width from 1.2 nm (initial sample) to 1.9 nm under irradiation with He+ with a fluence of 1016 cm-2 was detected. The experimental data are in good agreement with the results of modeling using SRIM. The magneto-optical measurements showed that the samples retain their magnetic properties at all fluences. The results can be used to increase the efficiency of terahertz generation in such structures.
- Keywords
- терагерцовое излучение спинтронные эмиттеры Co/Pt ионное облучение магнитооптические свойства рентгеновская рефлектометрия интерфейсы магнитные структуры тонкие пленки
- Date of publication
- 07.10.2025
- Year of publication
- 2025
- Number of purchasers
- 0
- Views
- 37
References
- 1. Zhang X.-C., Xu J. Introduction to THz Wave Photonics. New York: Springer, 2010. P. 246.
- 2. Bull C., Hewett S.M., Ji R., Lin C.H., Thomson T., Graham D.M., Nutter P.A. Spintronic terahertz emitters: Status and prospects from a materials perspective // APL Materials. 2021. V. 9. Iss. 9. P. 090701.
- 3. Buryakov A.M., Gorbatova A.V., Avdeev P.Y., Lebedeva E.D., Brekhov K.A., Ovchinnikov A.V., Gusev N.S., Karashtin E.A., Sapozhnikov M.V., Mishina E.D., Tiercelin N., Preobrazhensky V.L. Efficient Co/Pt THz spintronic emitter with tunable polarization // Appl. Phys. Lett. 2023. V. 123. Iss. 8. P. 082404.
- 4. Li G., Medapalli R., Mikhaylovskiy R.V., Spada F.E., Rasing Th., Fullerton E.E., Kimel A.V. THz emission from Co/Pt bilayers with varied roughness, crystal structure, and interface intermixing // Phys. Rev. Mater. 2019. V. 3. Iss. 8. P. 084115.
- 5. Scheuer L., Ruhwedel M., Karfaridis D., Vasileiadis I.G., Sokoluk D., Torosyan G., Vourlias G., Dimitrakopoulos G.P., Rahm M., Hillebrands B., Kehagias Th., Beigang R., Papaioannou E.Th. THz emission from Fe/Pt spintronic emitters with L10-FePt alloyed interface // iScience. 2022. V. 25. Iss. 5. P. 104319.
- 6. Шелухин Л.А., Кузикова А.В., Телегин А.В., Бессонов В.Д., Калашникова А.М. Влияние интерфейса на генерацию пикосекундных импульсов ТГц-излучения в спинтронных эмиттерах / Сб. Нанофизика и наноэлектроника 2024, труды XXVIII международного симпозиума (ИПФ РАН, Н. Новгород, 2024). Т. 1. С. 420–421.
- 7. Гусев Н.С., Дудин Ю.А., Садовников А.В., Сапожников М.В. Модификация поверхностного взаимодействия Дзялошинского–Мория в пленках Co/тяжелый металл при облучении ионами гелия // ФТТ. 2021. Т. 63. № 9. С. 1263–1267.
- 8. Kowacz M., Matczak M., Schmidt M., Stobiecki F., Kuświk P., Correlation between anisotropy and concentration profiles of Ir/Co/Pt system modified by Ga+ bombardment with different energies // J. Magn. Magn. Mater. 2023. V. 587. P. 171271.
- 9. Калентьева И.Л., Данилов Ю.А., Дорохин М.В., Дудин Ю.А., Здоровейщев А.В., Кудрин А.В., Темирязева М.П., Темирязев А.Г., Никитов С.А., Садовников А.В. Модифицирование магнитных свойств сплава CoPt путем ионного облучения // ФТТ. 2019. Т. 61. № 9. С. 1694–1699.
- 10. Гущина Н.В., Шаломов К.В., Овчинников В.В., Банникова Н.С., Миляев М.А. Радиационная стабильность сверхрешеток Fe/Cr и CoFe/Cu при облучении ионами аргона (Е = 10 кэВ) // ФММ. 2020. Т. 121. № 12. С. 1271–1277.
- 11. Mazalski P., Kurant Z., Sveklo I., Dobrogowski W., Fassbender J., Wawro A., Maziewski A. Ion irradiation driven changes of magnetic anisotropy in ultrathin Co films sandwiched between Au or Pt covers // J. Magn. Magn. Mater. 2019. V. 479. P. 332–336.
- 12. Pelizzo M.G., Corso A.J., Santi G., Hübner R., Garoli D. Dependence of the damage in optical metal/dielectric coatings on the energy of ions in irradiation experiments for space qualification // Sci. Reports. 2021. V. 11. P. 3429.
- 13. Воробьев В.Л., Гладышева В.С., Быков П.В., Быстров С.Г., Климова И.Н., Сюгаев А.В., Колотов А.А., Баянкин В.Я. Влияние поочередного облучения ионами O+ и N+ на состав, структуру и электрохимические свойства сплава системы Ti–Al–V // ФММ. 2024. Т. 125. № 5. С. 603–613.
- 14. Ezhevskii A.A., Guseinov D.V., Soukhorukov A.V., Averina N.I., Kalinina E.A., Yurasov D.V., Karashtin E.A. Impact of spin-flip scattering on spin current and inverse Spin-Hall effect in silicon doped by bismuth, antimony or phosphorus // Physica B: Condensed Matter. 2024. V. 674. P. 415551.
- 15. Федотов И.А., Пашенькин И.Ю., Скороходов Е.В., Гусев Н.С. Изготовление субмикронных туннельных магниторезистивных контактов CoFeB/MgO/CoFeB с использованием резистивной маски HSQ/PMMA // ФММ. 2024. Т. 125. № 2. С. 138–143.
- 16. Del Rio S.M., Ulyanenkov A. LEPTOS: a universal software for x-ray reflectivity and diffraction // Proc. of SPIE. 2004. V. 5536. P. 1–15.
- 17. Ziegler J.F., Biersak J.P., Ziegler M.D. SRIM - The Stopping and Range of Ions in Matter. Chester: SRIM Co., 2008. P. 405.
- 18. Татарский Д.А., Гусев Н.С., Михайловский В.Ю., Петров Ю.В., Гусев С.А. Управление магнитными свойствами многослойных периодических структур на основе Co/Pt // ЖТФ. 2019. Т. 89. № 11. P. 1674–1679.
