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Gradual phase transition from ferromagnetic tetragonal to antiferromagnetic cubic states in Mn<sub> <i>x</i> </sub>Ga (1.80 ≤ <i>x</i> ≤ 3.03) thin films
저자
Jang, Yunsun ; Yoo, Woosuk ; Bang, Hyun-Woo ; Kim, Chungman ; Lee, Young Haeng ; Lee, Kyujoon ; Jung, Myung-Hwa
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2019
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등재정보
SCI,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
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-
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>The structural, magnetic, and electronic properties of Mn<SUB> <I>x</I> </SUB>Ga thin films are investigated as varying the Mn composition (1.80 ≤ <I>x</I> ≤ 3.03). The variation of <I>x</I> in Mn<SUB> <I>x</I> </SUB>Ga films dramatically changes the crystal structure as well as the magnetic properties. With increasing <I>x</I>, we observe the gradual phase transition from a ferromagnetic tetragonal state to an antiferromagnetic cubic state. The structural characterization reveals that the D0<SUB>22</SUB> tetragonal structure of Mn<SUB>2</SUB>Ga is slowly transformed to the L1<SUB>2</SUB> cubic structure of Mn<SUB>3</SUB>Ga. Two phases coexist around <I>x</I> = 2.4. The magnetization is systematically reduced as <I>x</I> increases, ending to an antiferromagnetic state of cubic Mn<SUB>3</SUB>Ga, and the electrical resistivity increases with <I>x</I>. Such highly tunable magnetic and electronic properties in Mn<SUB> <I>x</I> </SUB>Ga phase simply by the variation of the Mn/Ga ratio provide advantages to be used for spintronic device applications.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> Phase transition in Mn<SUB> <I>x</I> </SUB>Ga from ferromagnetic tetragonal to antiferromagnetic cubic structure. </LI> <LI> Comparison to other previous studies on tetragonal Mn<SUB> <I>x</I> </SUB>Ga with only magnetic transition. </LI> <LI> Dramatic changes in the magnetic and electronic properties as well as the crystal structure in Mn<SUB> <I>x</I> </SUB>Ga. </LI> </UL> </P>
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