Магниторезонансные свойства наногранулярных плёнок CoFeB-LiNbO

Методом ферромагнитного резонанса (ФМР) в широком диапазоне частот 7 – 37 ГГц и температур 4.2 – 320 К исследованы особенности магнитной динамики плёнок металл-диэлектрического нанокомпозита (CoFeB)x(LiNbO3)100−x с различной концентрацией ферромагнитной (ФМ) фазы x в окрестности перехода металл-изолятор. При комнатной температуре изучена зависимость положения и формы резонансного пика от концентрации ФМ фазы x. При изменении содержания металлической ФМ фазы и переходе границы металл-изолятор в изучаемом нанокомпозите происходит существенная модификация спектров ФМР. В диэлектрической фазе наблюдается широкая несимметричная линия поглощения, обусловленная разбросом локальной анизотропии слабовзаимодействующих гранул. При этом поверхностная анизотропия гранул играет существенную роль. В металлической фазе сильное взаимодействие между ФМ гранулами приводит к формированию магнитно-однородной пленки. В этих условиях ширина линии ФМР описывается моделью двухмагнонного рассеяния. Обсуждаются возможные причины возникновения дополнительных пиков поглощения в нормальной геометрии для образцов с высоким содержанием ФМ фазы. Одной из вероятных причин является возбуждение в таких плёнках поверхностных спин-волновых резонансных мод, что может быть связано с появлением существенной обменной жёсткости материала плёнки при переходе в металлическую фазу. На основании экспериментальных данных по температурным зависимостям ширины линии ∆H II и ∆H ⊥, получены оценки зависимости величин локальных флуктуаций перпендикулярного и паралельного поля анизотропии от температуры, а также параметра двухмагнонного рассеяния Γ_TMS. Показано, что основную роль в уширении линии ФМР играют неоднородности, связанные с разбросом локальных осей анизотропии в плоскости плёнки. Этот эффект может определяться наличием перпендикулярной поверхностной анизотропии гранул. В области низких температур обнаружены необычные особенности поведения ширины и сдвига линии ФМР, характерные для механизма медленной релаксации на парамагнитных примесях. Экспериментальные зависимости δH(T) и ΔH(T) согласуются с теоретическими кривыми, полученными в рамках предложенного подхода.