J. Phys. France 51, 483-492 (1990)
DOI: 10.1051/jphys:01990005105048300

Observation of magnetization distribution in a correlated spin glass system : amorphous Tb-Co magnetic films

M. Schlenker¹, J. Pelissier², B. Barbara¹, J.P. Guigay¹, G. Fillion¹, R.H. Geiss³, A. Liénard¹ et B. Blanchard<sup>4

1</sup>  Laboratoire Louis Néel du CNRS, associé à l'Université Joseph Fourier, B.P. 166, 38042 Grenoble, France
²  Département de Métallurgie, CEN-G, B.P. 85, 38041 Grenoble, France
³  IBM Almaden Research Laboratory, 650 Harry Road, San Jose, CA 95120-6099, U.S.A.
⁴  S.E.A., Département de Chimie, CEN-G, B.P. 85, 38041 Grenoble, France

Abstract
The magnetization distribution in sputtered random-anisotropy TbCo 3 amorphous films was observed by transmission electron microscopy at room, low and high temperature. In the as-grown films, about 8 x 10 -8 m thick, a disordered structure on a scale of 10-7 m, consistent with the Imry and Ma picture for a correlated spin glass, is observed at room temperature. This structure is unaffected by cooling but is irreversibly and progressively simplified on heating. Domain wall contrast is reversed, with no change in wall positions, when going through the compensation temperature of about 270 K. In thinned fragments, the domain structure is qualitatively different, due to terbium loss near the surfaces.

Résumé
La distribution spatiale de l'aimantation a été observée par microscopie électronique en transmission sur des couches amorphes de TbCo3 à anisotropie aléatoire obtenues par pulvérisation cathodique, à température ambiante ainsi qu'à hautes et basses températures. Les couches brutes de préparation, d'épaisseur 8 x 10-8 m environ, montrent à l'ambiante une structure magnétique désordonnée dont l'échelle caractéristique, 10 -7 m, est compatible avec le modèle de Imry et Ma pour un verre de spins corrélés. Cette structure n'est pas affectée par le refroidissement, mais elle se simplifie de façon irréversible et progressive lors du chauffage. Le contraste des parois de domaines est inversé, sans modification des positions des parois, à la traversée de la température de compensation, voisine de 270 K. Dans des fragments amincis, la structure en domaines est qualitativement différente par suite de la perte de terbium dans les régions superficielles.

PACS
7560E - Magnetization curves, hysteresis, Barkhausen and related effects.
7560C - Domain walls and domain structure.
7550G - Ferrimagnetics.
7530G - Magnetic anisotropy.

Key words
cobalt alloys -- ferrimagnetic properties of substances -- magnetic anisotropy -- magnetic domain walls -- magnetic properties of amorphous substances -- magnetic thin films -- magnetisation -- spin glasses -- sputtered coatings -- terbium alloys -- transmission electron microscope examination of materials