Submicron probes for Hall magnetometry over the extended temperature range from helium to room temperature

Journal of Applied Physics

Volumn 93, Issue 12, 2003, Pages 10053-10057

  Novoselov, K S ^a   Morozov, S V ^b   Dubonos, S V ^b   Missous, M ^a   Volkov, A O ^a   Christian, D A ^a   Geim, A K ^a  

^a UNIVERSITY OF MANCHESTER   (United Kingdom)

^b INSTITUTE OF MICROELECTRONICS TECHNOLOGY AND HIGH PURITY MATERIALS   (Russian Federation)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ELECTRON GAS; FERROMAGNETIC MATERIALS; MAGNETIZATION; MAGNETOMETERS; SENSITIVITY ANALYSIS;

MESOSCOPIC HALL SENSORS;

HALL EFFECT DEVICES;

EID: 0038481692     PISSN: 00218979     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.1576492     Document Type: Article

References (23)

1. See, for example, D. A. Brawner, N. P. Ong, and Z. Z. Wang, Nature (London) 358, 567 (1992); S. T. Stoddart, S. J. Bending, A. K. Geim, and M. Henini, Phys. Rev. Lett. 71, 3854 (1993); E. Zeldov, A. I. Larkin, V. B. Geshkenbein, M. Konczykowski, D. Majer, B. Khaykovich, V. M. Vinokur, and A. Shtrikman, ibid. 73, 1428 (1994); E. Pugel, E. Shung, F. T. Rosenbaum, and S. P. Watkins, Appl. Phys. Lett. 71, 2205 (1997).
2. See, for example, D. A. Brawner, N. P. Ong, and Z. Z. Wang, Nature (London) 358, 567 (1992); S. T. Stoddart, S. J. Bending, A. K. Geim, and M. Henini, Phys. Rev. Lett. 71, 3854 (1993); E. Zeldov, A. I. Larkin, V. B. Geshkenbein, M. Konczykowski, D. Majer, B. Khaykovich, V. M. Vinokur, and A. Shtrikman, ibid. 73, 1428 (1994); E. Pugel, E. Shung, F. T. Rosenbaum, and S. P. Watkins, Appl. Phys. Lett. 71, 2205 (1997).
3. See, for example, D. A. Brawner, N. P. Ong, and Z. Z. Wang, Nature (London) 358, 567 (1992); S. T. Stoddart, S. J. Bending, A. K. Geim, and M. Henini, Phys. Rev. Lett. 71, 3854 (1993); E. Zeldov, A. I. Larkin, V. B. Geshkenbein, M. Konczykowski, D. Majer, B. Khaykovich, V. M. Vinokur, and A. Shtrikman, ibid. 73, 1428 (1994); E. Pugel, E. Shung, F. T. Rosenbaum, and S. P. Watkins, Appl. Phys. Lett. 71, 2205 (1997).
4. See, for example, D. A. Brawner, N. P. Ong, and Z. Z. Wang, Nature (London) 358, 567 (1992); S. T. Stoddart, S. J. Bending, A. K. Geim, and M. Henini, Phys. Rev. Lett. 71, 3854 (1993); E. Zeldov, A. I. Larkin, V. B. Geshkenbein, M. Konczykowski, D. Majer, B. Khaykovich, V. M. Vinokur, and A. Shtrikman, ibid. 73, 1428 (1994); E. Pugel, E. Shung, F. T. Rosenbaum, and S. P. Watkins, Appl. Phys. Lett. 71, 2205 (1997).
5. A. Oral and S. J. Bending, Appl. Phys. Lett. 69, 1324 (1996).
6. A. K. Geim, S. V. Dubonos, J. G. S. Lok, I. V. Grigorieva, J. C. Maan, L. T. Hansen, and P. E. Lindelof, Appl. Phys. Lett. 71, 2379 (1997); A. K. Geim, I. V. Grigorieva, S. V. Dubonos, J. G. S. Lok, J. C. Maan, A. E. Filippov, and F. M. Peeters, Nature (London) 390, 259 (1997).
7. A. K. Geim, S. V. Dubonos, J. G. S. Lok, I. V. Grigorieva, J. C. Maan, L. T. Hansen, and P. E. Lindelof, Appl. Phys. Lett. 71, 2379 (1997); A. K. Geim, I. V. Grigorieva, S. V. Dubonos, J. G. S. Lok, J. C. Maan, A. E. Filippov, and F. M. Peeters, Nature (London) 390, 259 (1997).
8. S. Pedersen, G. R. Kofod, J. C. Hollingbery, C. B. Sorensen, and P. E. Lindelof, Phys. Rev. B 64, 104522 (2001).
9. L. Theil Kuhn, A. K. Geim, J. G. S. Lok, P. Hedegard, K. Ylanen, J. B. Jensen, E. Johnson, and P. E. Lindelof, Eur. Phys. J. D 10, 259 (2000).
10. A. D. Kent, S. von Molnar, S. Gider, and D. D. Awschalom, J. Appl. Phys. 76, 6656 (1994); Y. Q. Li, P. Xiong, S. von Molnar, S. Wirth, Y. Ohno, and H. Ohno, Appl. Phys. Lett. 80, 4644 (2002).
11. A. D. Kent, S. von Molnar, S. Gider, and D. D. Awschalom, J. Appl. Phys. 76, 6656 (1994); Y. Q. Li, P. Xiong, S. von Molnar, S. Wirth, Y. Ohno, and H. Ohno, Appl. Phys. Lett. 80, 4644 (2002).
12. J. G. S. Lok, A. K. Geim, J. C. Maan, S. V. Dubonos, L. T. Kuhn, and P. E. Lindelof, Phys. Rev. B 58, 12201 (1998); F. G. Monzon, D. S. Patterson, and M. L. Roukes, J. Magn. Magn. Mater. 195, 19 (1999); G. Meier, D. Grundler, K.-B. Broocks, C. Heyn, and D. Heitmann, ibid, 210, 138 (2000); D. Schuh, J. Biberger, A. Bauer, W. Breuer, and D. Weiss, IEEE Trans. Magn. 37, 2091 (2001).
13. J. G. S. Lok, A. K. Geim, J. C. Maan, S. V. Dubonos, L. T. Kuhn, and P. E. Lindelof, Phys. Rev. B 58, 12201 (1998); F. G. Monzon, D. S. Patterson, and M. L. Roukes, J. Magn. Magn. Mater. 195, 19 (1999); G. Meier, D. Grundler, K.-B. Broocks, C. Heyn, and D. Heitmann, ibid, 210, 138 (2000); D. Schuh, J. Biberger, A. Bauer, W. Breuer, and D. Weiss, IEEE Trans. Magn. 37, 2091 (2001).
14. J. G. S. Lok, A. K. Geim, J. C. Maan, S. V. Dubonos, L. T. Kuhn, and P. E. Lindelof, Phys. Rev. B 58, 12201 (1998); F. G. Monzon, D. S. Patterson, and M. L. Roukes, J. Magn. Magn. Mater. 195, 19 (1999); G. Meier, D. Grundler, K.-B. Broocks, C. Heyn, and D. Heitmann, ibid, 210, 138 (2000); D. Schuh, J. Biberger, A. Bauer, W. Breuer, and D. Weiss, IEEE Trans. Magn. 37, 2091 (2001).
15. J. G. S. Lok, A. K. Geim, J. C. Maan, S. V. Dubonos, L. T. Kuhn, and P. E. Lindelof, Phys. Rev. B 58, 12201 (1998); F. G. Monzon, D. S. Patterson, and M. L. Roukes, J. Magn. Magn. Mater. 195, 19 (1999); G. Meier, D. Grundler, K.-B. Broocks, C. Heyn, and D. Heitmann, ibid, 210, 138 (2000); D. Schuh, J. Biberger, A. Bauer, W. Breuer, and D. Weiss, IEEE Trans. Magn. 37, 2091 (2001).
16. P. A. Besse, G. Boero, M. Demierre, V. Pott, and R. Popovic, Appl. Phys. Lett. 80, 4199 (2002).
17. T. Schweinböck, D. Weiss, M. Lipinski, and K. Eberl, J. Appl. Phys. 87, 6496 (2000). This article refers to a Hall probe made from a 2DEG which showed the room-temperature sensitivity of 0.1 G/ √Hz limited by the Johnson noise only. This result is in disagreement with our experience and this article (see Fig. 3).
18. See, for example, W. Wernsdorfer, D. Mailly, and A. Benoit, J. Appl. Phys. 87, 5094 (2000).
19. -4 G/√Hz at 300 K (Ref. 8) because in ac measurements 1/f resistance fluctuations do not play a significant role.
20. N. Haned and M. Missous, Sens. Actuators A 102, 216 (2003).
21. K. S. Novoselov, A. K. Geim, D. van der Berg, S. V. Dubonos, and J. C. Maan, IEEE Trans. Magn. 38, 2583 (2002).
22. S. T. Stoddart, A. K. Geim, S. J. Bending, J. J. Harris, A. J. Peck, and K. Ploog, Solid-State Election. 37, 1011 (1994).
23. L. D. Landau and E. M. Lifshitz, Statistical Physics, 3rd ed. (Butterworth-Heinemann, Oxford, 1980).