We present a study of the magnetic structure of an exchange biased FePt/FePt3 bilayer system. By combining nuclear resonant scattering and polarized neutron reflectometry on the same sample, we are able to assess the magnetic ground state of both the ferromagnetic (F) FePt and antiferromagnetic (AF) FePt3 components of the system. Below the Néel temperature TN, AF order appears in the FePt3 layer with a spin wavevector pointing along the [100] axis. The AF Q1 phase, where the spin wavevector aligns along the [110] axis is not observed. A net magnetization of the FePt3 layer, which increases towards the FePt/FePt3 interface, is found. Magnetic coupling between the ferromagnetic moments within the FePt3 layer and the adjacent FePt layer is believed to be the cause of the suppression of the Q1 phase.

1.
O.
Gutfleisch
,
L.
Lyubina
,
K. H.
Muller
, and
L.
Schultz
,
Adv. Eng. Mater.
7
,
208
(
2005
).
2.
B. D.
Terris
and
T.
Thomson
,
J. Phys. D: Appl. Phys.
38
,
R199
(
2005
).
4.
Y. F.
Xu
,
M. L.
Yan
, and
D. J.
Sellmyer
,
J. Nanosci. Nanotechnol.
7
,
206
(
2007
).
5.
J.
Yin
,
T.
Suzuki
,
M. A. I.
Nahid
, and
L.
Pan
,
J. Phys. D: Appl. Phys.
41
,
185004
(
2008
).
6.
S.
Maat
,
O.
Hellwig
,
G.
Zelter
,
E. E.
Fullerton
,
G. J.
Mankey
,
M. L.
Crow
, and
J. L.
Robertson
,
Phys. Rev. B
63
,
134426
(
2001
).
7.
J.
Nogués
and
I. K.
Schuller
,
J. Magn. Magn. Mater.
192
,
203
(
1999
).
9.
X.
Rui
,
J. E.
Shield
,
Z.
Sun
,
R.
Skomski
,
Y.
Xu
,
D. J.
Sellmyer
,
M. J.
Kramer
, and
Y. Q.
Wu
,
J. Magn. Magn. Mater.
320
,
2576
(
2008
).
10.
D.
Lott
,
F.
Klose
,
H.
Ambaye
,
G. J.
Mankey
,
P.
Mani
,
M.
Wolff
,
A.
Schreyer
,
H. M.
Christen
, and
B. C.
Sales
,
Phys. Rev. B
77
,
132404
(
2008
).
11.
R. L.
Compton
,
M. J.
Pechan
,
S.
Maat
, and
E. E.
Fullerton
,
Phys. Rev. B
66
,
054411
(
2002
).
12.
P.
Mani
,
V. V.
Krishtnamurthy
,
R. L.
Robertson
,
F.
Klose
, and
G. J.
Mankey
,
J. Appl. Phys.
99
,
08C109
(
2006
).
13.
T.
Saerbeck
,
F.
Klose
,
D.
Lott
,
G. J.
Mankey
,
Z.
Lu
,
P. R.
Leclair
,
W.
Schmidt
,
A. P. J.
Stampfl
,
S.
Danilkin
,
M.
Yethiraj
, and
A.
Schreyer
,
Phys. Rev. B
82
,
134409
(
2010
).
14.
Z.
Lu
,
M. J.
Walock
,
P. R.
Leclair
,
G. J.
Mankey
,
P.
Mani
,
D.
Lott
,
F.
Klose
,
H.
Ambaye
,
V.
Lauter
,
M.
Wolff
,
A.
Schreyer
,
H. M.
Christen
, and
B. C.
Sales
,
J. Vac. Sci. Technol. A
27
,
770
(
2009
).
15.
B.
Laenens
,
F. M.
Almeida
,
N.
Planckaert
,
K.
Temst
,
J.
Meersschaut
,
A.
Vantomme
,
C.
Rentenberger
,
M.
Rennhofer
, and
B.
Sepiol
,
J. Appl. Phys.
105
,
073913
(
2009
).
16.
R.
Röhlsberger
,
Nuclear Condensed Matter Physics with Synchrotron Radiation
, Springer Tracts in Modern Physics, Vol. 208 (
Springer-Verlag
,
Berlin
,
2004
).
17.
S.
Couet
,
Th.
Diederich
,
S.
Stankov
,
K.
Schlage
,
T.
Slezak
,
R.
Rüffer
,
J.
Korecki
, and
R.
Röhlsberger
,
Appl. Phys. Lett.
94
,
162501
(
2009
).
18.
B.
Laenens
,
N.
Planckaert
,
J.
Demeter
,
M.
Trekels
,
C.
L'abbé
,
C.
Strohm
,
R.
Rüffer
,
K.
Temst
,
A.
Vantomme
, and
J.
Meersschaut
,
Phys. Rev. B
82
,
104421
(
2010
).
19.
S.
Couet
,
K.
Schlage
,
Th.
Diederich
,
R.
Rüffer
,
K.
Theis-Bröhl
,
B. P.
Toperverg
,
K.
Zhernenkov
,
H.
Zabel
, and
R.
Röhlsberger
,
New. J. Phys.
11
,
013038
(
2009
).
20.
W. A. A.
Macedo
,
B.
Sahoo
,
J.
Eisenmenger
,
M. D.
Martins
,
W.
Keune
,
V.
Kuncser
,
R.
Röhlsberger
,
O.
Leupold
,
R.
Rüffer
,
J.
Nogués
,
K.
Liu
,
K.
Schlage
, and
I. K.
Schuller
,
Phys. Rev. B
78
,
224401
(
2008
).
21.
R. A.
Young
,
The Rietveld Method
, International Union of Crystallography (
Oxford University Press
,
Oxford
,
1995
).
22.
L.
Lutteroni
and
P.
Scardi
,
J. Appl. Crystallogr.
23
,
246
(
1990
).
23.
S.
Couet
,
K.
Schlage
,
R.
Rüffer
,
S.
Stankov
,
Th.
Diederich
,
B.
Laenens
, and
R.
Röhlsberger
,
Phys. Rev. Lett.
103
,
097201
(
2009
).
24.
R.
Rüffer
and
A. I.
Chumakov
,
Hyperfine Interact.
97/98
,
589
(
1996
).
25.
E.
Bacon
and
J.
Crangle
,
Proc. R. Soc. London, Ser. A
272
,
387
(
1963
).
26.
S. S.
Hanna
,
J.
Heberle
,
C.
Littlejohn
,
G. J.
Perlow
,
B. S.
Preston
, and
D. H.
Vincent
,
Phys. Rev. Lett.
4
,
177
(
1960
).
27.
R.
Felici
,
J.
Penfold
,
R. C.
Ward
, and
W. G.
Williams
,
Appl. Phys. A: Solids Surf.
45
,
169
(
1988
).
28.
J.
Penfold
,
R. C.
Ward
, and
W. G.
Williams
,
J. Phys. E: J. Sci Instrum.
20
,
1411
(
1987
).
29.
S. J.
Blundell
and
J. A. C.
Bland
,
Phys. Rev. B
46
,
3391
(
1992
).
30.
O.
Dmitrieva
,
M.
Spasova
,
C.
Antoniak
,
M.
Acet
,
G.
Dumpich
,
J.
Kästner
,
M.
Farle
,
K.
Fauth
,
U.
Wiedwald
,
H.-G.
Boyen
, and
P.
Ziemann
,
Phys. Rev. B
76
,
064414
(
2007
).
31.
M.
Rennhofer
,
B.
Sepiol
,
M.
Sladecek
,
D.
Kmiec
,
S.
Stankov
,
G.
Vogl
,
M.
Kozlowski
,
R.
Kozubski
,
A.
Vantomme
,
J.
Meersschaut
,
R.
Rüffer
, and
A.
Gupta
,
Phys. Rev. B
74
,
104301
(
2006
).
32.
M.
Kozlowski
,
B.
Kozubski
,
Ch.
Goyhenex
,
V.
Pierron-Bohnes
,
M.
Rennhofer
, and
S.
Malinov
,
Intermetallics
17
,
907
(
2009
).
You do not currently have access to this content.