Magnetic anisotropies and (Ga,Mn) as-based spintronic devices

Advanced Materials

Volumn 19, Issue 3, 2007, Pages 323-340

  Gould, Charles ^a   Pappert, Katrin ^a   Schmidt, Georg ^a   Molenkamp, Laurens W ^a  

^a UNIVERSITY OF WÜRZBURG   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

FERROMAGNETISM; MAGNETIZATION; MAGNETORESISTANCE;

HALL MEASUREMENTS; SPIN-ORBIT COUPLING; SPINTRONIC DEVICES; TUNNELING ANISOTROPIC MAGNETORESISTANCE (TAMR);

MAGNETIC ANISOTROPY;

EID: 33947109667     PISSN: 09359648     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.200600126     Document Type: Review

References (72)

1. a) M. N. Baibich, J. M. Broto, A. Fert, F. Nguyen Van Dau, F. Petroff, P. Eitenne, G. Creuzet, A. Friederich, J. Chazelas, Phys. Rev. Lett. 1988, 61, 2472.
2. b) G. Binasch, P. Grünberg, F. Saurenbach, W. Zinn, Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1989, 39, 4828.
3. T. N. Theis, P. M. Horn, Phys. Today 2003, 56(7), 44.
4. a) S. A. Wolf, D. D. Awschalom, R. A. Buhrman, J. M. Daughton, S. von Molnar, M. L. Roukes, A. Y. Chtchelkanova, D. M. Treger, Science 2001, 294, 1488.
5. b) I. Zutic, J. Fabian, S. Das Sarma, Rev. Mod. Phys. 2004, 76, 323.
6. a) D. Loss, D. P. DiVincenzo, Phys. Rev. A: At., Mol., Opt. Phys. 1998, 57, 120.
7. b) D. P. DiVincenzo, G. Burkard, D. Loss, E. Sukhorukov, in Quantum Mesoscopic Phenomena and Mesoscopic Devices in Microelectronics (Eds: I. O. Kulik, R. Ellialtoglu), Kluwer, The Netherlands 2000, pp. 399-428.
8. R. Fiederling, M. Keim, G. Reuscher, W. Ossau, G. Schmidt, A. Waag, L. W. Molenkamp, Nature 1999, 402, 787.
9. G. Schmidt, G. Richter, P. Grabs, C. Gould, D. Ferrand, L. W. Molenkamp, Phys. Rev. Lett. 2001, 87, 7203.
10. A. Slobodskyy, C. Gould, T. Slobodskyy, C. R. Becker, G. Schmidt, L. W. Molenkamp, Phys. Rev. Lett. 2003, 90, 6601.
11. J. K. Furdyna, J. Appl. Phys. 1988, 64, R29.
12. G. Schmidt, L. W. Molenkamp, Semiconductor Spintronics and Quantum Computation, Springer, Berlin 2002, p. 93.
13. This is because the p-d exchange energy for a coupling between holes and Mn ions is much larger than between electrons and Mn ions. See C. Sliwa, T. Dietl, arXiv:cond-mat/0505126 2005, or [17].
14. K. Y. Wang, R. P. Campion, K. W. Edmonds, M. Sawicki, T. Dietl, C. T. Foxon. B. L. Gallagher, presented at the 27th Int. Conf. on the Physics of Semiconductors (ICPS), Flagstaff, AZ, July 2004.
15. T. Jungwirth, K. Y. Wang, J. Masek, K. W. Edmonds, J. Konig, J. Sinova, M. Polini, N. A. Goncharuk, A. H. MacDonald, M. Sawicki, A. W. Rushforth, R. P. Campion, L. X. Zhao, C. T. Foxon, B. L. Gallagher, Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2005, 72, 165 204.
16. Proc. of the Workshop on Semiconductor Materials for Room Temperature Spintronic Applications, Gainesville, FL, February-March 2005.
17. H. Ohno, A. Shen, F. Matsukura, A. Oiwa, A. Endo, S. Katsumoto, Y. Iye, Appl. Phys. Lett. 1996, 69, 363.
18. F. Matsukura, H. Ohno, A. Shen, Y. Sugawara, Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1998, 57, 2037.
19. T. Dietl, H. Ohno, F. Matsukura, J. Cibert, D. Ferrand, Science 2000, 287, 1019.
20. T. Dietl, H. Ohno, F. Matsukura, Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2001, 63, 195 205.
21. M. Abolfath, T. Jungwirth, J. Brum, A. MacDonald, Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2001, 63, 054 418.
22. T. Dietl, Semicond. Sci. Technol. 2002, 17, 377.
23. a) T. Hayashi, Y. Hashimoto, S. Katsumoto, Y. Iye, Appl. Phys. Lett. 2001, 78, 1691.
24. b) S. J. Potashnik, K. C. Ku, S. H. Chun, J. J. Berry, N. Samarth, P. Schiffer, Appl. Phys. Lett. 2001, 79, 1495.
25. K. W. Edmonds, P. Boguslawski, K. Y. Wang, R. P. Campion, S. N. Novikov, N. R. S. Farley, B. L. Gallagher, C. T. Foxon, M. Sawicki, T. Dietl, M. B. Nardelli, J. Bernholc, Phys. Rev. Lett. 2004, 92, 7201.
26. a) A. Zunger, presented at the Int. Workshop on Wide Band Gap Ferromagnetic Semiconductors, Edinburgh, UK, May 2005.
27. b) K. Y. Wang, K. W. Edmonds, L. X. Zhao, M. Sawicki, R. P. Campion, B. L. Gallagher, C. T. Foxon, Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2005, 72, 115 207.
28. c) P. Mahadevan, A. Zunger, D. D. Sarma, Phys. Rev. Lett. 2004, 93, 177 201.
29. d) T. Omiya, F. Matsukura, A. Shen, Y. Ohno, H. Ohno, Phys. E 2001, 10, 206.
30. A. Shen, H. Ohno, F. Matsukura, Y. Sugawara, N. Akiba, T. Kuroiwa, A. Oiwa, A. Endo, S. Katsumoto, Y. Iye, J. Cryst. Growth 1997, 175/176, 1069.
31. X. Liu, W. L. Lim, L. V. Titova, M. Dobrowolska, J. K. Furdyna, M. Kutrowski, T. Wojtowicz, J. Appl. Phys. 2005, 98, 63 904.
32. G. Xiang, A. W. Holleitner, B. L. Sheu, F. M. Mendoza, O. Maksimov, M. B. Stone, P. Schiffer, D. D. Awschalom, N. Samarth, Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2005, 71, 1307.
33. M. Sawicki, F. Matsukura, A. Idziaszek, T. Dietl, G. M. Schott, C. Ruester, C. Gould, G. Karczewski, G. Schmidt, L. W. Molenkamp, Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2004, 70, 245 325.
34. K. Y Wang, M. Sawicki, K. W. Edmonds, R. P. Campion, S. Maat, C. T. Foxon, B. L. Gallagher, T. Dietl, Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 217 204.
35. M. Sawicki, K. Y. Wang, K. W. Edmonds, R. P. Campion, C. R. Staddon, N. R. S. Farley, C. T. Foxon, E. Papis, E. Kamiska, A. Piotrowska, T. Dietl, B. L. Gallagher, Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2005, 71, 121 302.
36. U. Welp, V. K. Vlasko-Vlasov, X. Liu, J. K. Furdyna, T. Wojtowicz, Phys. Rev. Lett. 2003, 90, 167 206.
37. U. Welp, V. K. Vlasko-Vlasov, X. Liu, J. K. Furdyna, T. Wojtowicz, Appl. Phys. Lett. 2004, 55, 260.
38. R. Cowburn, S. Gray, J. Ferré, J. Bland, J. Miltat, J. Appl. Phys. 1995, 78, 7210.
39. A. Aharoni, J. Appl. Phys. 1998, 83, 3432.
40. a) V. K. Vlasko-Vlasov, U. Welp, J. S. Jiang, D. J. Miller, G. W. Crabtree, S. D. Bader, Phys. Rev. Lett. 2001, 86, 4386.
41. b) L. A. Dorosinskii, M. V. Indenbom, V. I. Nikitenko, Y. A. Ossip'yan, A. A. Polyanskii, V. K. Vlasko-Vlasov, Phys. C 1992, 205, 149.
42. T. Fukumura, T. Shono, K. Inaba, T. Hasegawa, H. Koinuma, F. Matsukura, H. Ohno, Phys. E 2001, 10, 135.
43. a) J. Slonczewski, J. Magn. Magn. Mater. 1996, 159, L1.
44. b) F. J. Albert, J. A. Katine, R. A. Buhrman, D. C. Ralph, Appl. Phys. Lett. 2000, 77, 3809.
45. M. Yamanouchi, D. Chiba, F. Matsukura, H. Ohno, Nature 2004, 428, 539.
46. D. Chiba, Y. Sato, T. Kita, F. Matsukura, H. Ohno, Phys. Rev. Lett. 2004, 93, 216 602.
47. C. Gould, K. Pappert, C. Rüster, R. Giraud, T. Borzenko, G. M. Schott, K. Brunner, G. Schmidt, L. W. Molenkamp, unpublished.
48. C. Rüster, T. Borzenko, C. Gould, G. Schmidt, L. W. Molenkamp, X. Liu, T. J. Wojtowicz, J. K. Furdyna, Z. G. Yu, M. Flatté, Phys. Rev. Lett. 2003, 91, 216 602.
49. D. V. Baxter, D. Ruzmetov, J. Scherschligt, Y. Sasaki, X. Liu, J. K. Furdyna, C. H. Mielke, Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2002, 65, 212 407.
50. a) T. R. McGuire, R. I. Potter, IEEE Trans. Magn. 1975, 77, 1018.
51. b) J. P. Jan, in Solid State Physics (Eds: F. Seitz, D. Turnbull), Academic, New York 1957.
52. R. C. O'Handley, Modern Magnetic Materials: Principles and Applications, Wiley, New York 2000.
53. F. Matsukura, M. Sawicki, T. Dietl, D. Chiba, H. Ohno, Phys. E 2004, 27, 1032.
54. S. T. B. Goennenwein, S. Russo, A. F. Morpurgo, T. M. Klappwijk, W. van Roy, J. de Boeck, Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2005, 71, 193 306.
55. L. Berger, G. Bergmann, in The Hall Effect and Its Applications (Eds: C. L. Chien, C. R. Westgate), Plenum, New York 1979.
56. T. Jungwirth, Q. Niu, A. H. MacDonald, Phys. Rev. Lett. 2002, 88, 207 208.
57. K. W. Edmonds, R. P. Campion, K. Y. Wang, A. C. Neumann, B. L. Oallagher, C. T. Foxon, P. C. Main, J. Appl. Phys. 2003, 93, 6787.
58. H. X. Tang, R. K. Kawakami, D. D. Awschalom, M. L. Roukes, Phys. Rev. Lett. 2003, 90, 107 201.
59. K. Hamaya, R. Moriya, A. Oiwa, T. Taniyama, Y. Kitamoto, Y. Yamazaki, H. Munekata, Jpn. J. Appl. Phys. 2004, 43, 306.
60. T. Borzenko, C. Gould, G. Schmidt, L. W. Molenkamp, Microelectron. Eng. 2004, 75, 210.
61. C. Gould, C. Rüster, T. Jungwirth, E. Girgis, G. M. Schott, R. Giraud, K. Brunner, G. Schmidt, L. W. Molenkamp, Phys. Rev. Lett. 2004, 93, 117 203.
62. C. Rüster, C. Gould, T. Jungwirth, E. Girgis, G. M. Schott, R. Giraud, K. Brunner, G. Schmidt, L. W. Molenkamp, J. Appl. Phys. 2005, 97, C506.
63. H. Saito, S. Yuasa, K. Ando, Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 086 640.
64. C. Rüster, C. Gould, T. Jungwirth, J. Sinova, G. M. Schott, R. Giraud, K. Brunner, G. Schmidt, L. W. Molenkamp, Phys. Rev. Lett. 2005,9 4, 027 203.
65. M. Lee, J. Massey, V. Nguyenand, B. Shklovskii, Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1999, 60, 1582.
66. A. Efros, B. Shklovskii, J. Phys. C 1975, 8, L49.
67. A. D. Giddings, M. N. Khalid, T. Jungwirth, J. Wunderlich, S. Yasin, R. P. Campion, K. W. Edmonds, J. Sinova, K. Ito, K.-Y. Wang, D. Williams, B. L. Gallagher, C. T. Foxon, Phys. Rev. Lett. 2005, 94, 127 202.
68. D. Weiss, personal communication.
69. A. D. Giddings, personal communication.
70. A. Shick, O. Mryasov, Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2003, 67, 172 407.
71. a) K. I. Bolotin, F. Kuemmeth, D. C. Ralph, arXiv:cond-mat/0602251 2006.
72. b) M. Viret, M. Gabureac, F. Ott, C. Fermon, C. Barreteau, R. Guirado-Lopez, arXiv:cond-mat/0602298 2006.