Dipolar interaction effects in the magnetic and magnetotransport properties of ordered nanoparticle arrays

Journal of Nanoscience and Nanotechnology

Volumn 8, Issue 6, 2008, Pages 2929-2943

  Kechrakos, D ^a   Trohidou, K N ^a  

^a INSTITUTE OF NANOSCIENCE AND NANOTECHNOLOGY   (Greece)

Author keywords

Anisotropy; Dipolar interactions; Exchange bias; Magnetic nanoparticles; Monte Carlo; Ordered arrays; Resistor network; Self assembly; Transverse susceptibility; Tunneling magnetoresistance

Indexed keywords

ANISOTROPY; ASSOCIATION REACTIONS; MAGNETIC SUSCEPTIBILITY; MAGNETIZATION; MONTE CARLO METHODS; NANOPARTICLES; PARTICLE INTERACTIONS; SELF ASSEMBLY; TUNNELLING MAGNETORESISTANCE;

DIPOLAR INTERACTION; EXCHANGE BIAS; MAGNETIC NANO-PARTICLES; ORDERED ARRAY; RESISTOR NETWORK; TRANSVERSE SUSCEPTIBILITY; TUNNELING MAGNETORESISTANCE;

NANOMAGNETICS;

EID: 48949093852     PISSN: 15334880     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: None     Document Type: Article

References (97)

1. D. A. Thompson and J. S. Best, IBM J. Res. Develop. 44, 311 (2000).
2. K. J. Kirk, Contemp. Phys. 41, 61 (2000).
3. R. P. Cowburn, Science 311, 183 (2006).
4. J. J. Martín, J. Nogués, K. Liu, J. L. Vicent, and I. Schuller, J. Magn. Magn. Mater. 256, 449 (2003).
5. C. Petit, A. Taleb, and M. P. Pileni, Adv. Mater. 10, 259 (1998).
6. S. Sun and C. B. Murray, J. Appl. Phys. 85, 4325 (1999).
7. J. M. Harrell, S. Wang, D. E. Nikles, and M. Chen, Appl. Phys. Lett. 79, 4393 (2001).
8. V. F. Puntes, K. M. Krishnam, and A. P. Alivisatos, Appl. Phys. Lett. 78, 2187 (2001).
9. M. A. Willard, L. K. Kurihara, E. E. Carpenter, S. Calvin, and V. G. Harris, Int. Mater. Rev. 49, 125 (2004.
10. J. L. Dormann, D. Fiorani, and E. Tronc, Adv. Chem. Phys. 98, 283 (1997).
11. X. Batle and A. Labarta, J. Phys. D: Appl. Phys. 35, R15 (2002).
12. P. E. Jönsson, Adv. Chem. Phys. 128, 191 (2004).
13. W. Kleemann, O. Petracic, C. Binek, G. N. Kakazei, Y. G. Pogorelov, J. B. Sousa, S. Cardoso, and P. P. Freitas, Phys. Rev. B 63, 134423 (2001).
14. X. Chen, W. Kleemann, O. Petracic, O. Siechelschmidt, S. Cardoso, and P. P. Freitas, Phys. Rev. B 68, 054433 (2003).
15. S. Sahoo, O. Petracic, W. Kleemann, P. Nordblad, S. Cardoso, and P. P. Freitas, Phys. Rev. B 67, 214422 (2003).
16. O. Petracic, X. Chen, S. Bedanta, W. Kleemann, S. Sahoo, S. Cardoso, and P. P. Freitas, J. Magn. Magn. Mater. 300, 192 (2006).
17. S. Sankar, D. Dender, J. A. Borchers, D. J. Smith, R. W. Erwin, S. R. Kline, and A. E. Berkowitz, J. Magn. Magn. Mater. 221, 1 (2000).
18. F. Luis, F. Petroff, J. M. Torres, L. M. Garca, J. Bartolomé, J. Carrey, and A. Vaurés, Phys. Rev. Lett. 88, 217205 (2002).
19. F. Luis, J. M. Torres, L. M. Garca, J. Bartolomé, J. Stankiewicz, F. Petroff, F. Fettar, J. L. Maurice, and A. Vaures, Phys. Rev. B 65, 094409 (2002).
20. J. Bansmann, S. H. Baker, C. Binns, J. A. Blackman, J.-P. Bucher, J. Dorantes-Davila, V. Dupuis, L. Favre, D. Kechrakos, A. Kleibert, K.-H. Meiwes-Broer, G. M. Pastor, A. Perez, O. Toulemonde, K. N. Trohidou, J. Tuaillon, and Y. Xie, Sur. Sci. Rep. 56, R189 (2005).
21. C. Binns, K. N. Trohidou, J. Bansmann, S. H. Baker, J. A. Blackman, J.-P. Bucher, D. Kechrakos, A. Kleibert, S. Louch, K.-H. Meiwes-Broer, G. M. Pastor, A. Perez, and Y. Xie, J. Phys. D: Appl. Phys. 38, R357 (2005).
22. J. Hauschild, H. J. Elmers, and U. Gradmann, Phys. Rev. B 57, R677 (1998).
23. M. P. Pileni, Appl. Surf. Sci. 171, 1 (2001).
24. V. F. Puntes, P. Gorostiza, D. M. Aruguete, N. G. Bastus, and A. P. Alivisatos, Nat. Mater. 3, 263 (2004).
25. D. Farrell, Y. Cheng, R. W. McCallum, M. Sachan, and S. A. Majetich, J. Phys. Chem. 109, 13409 (2005).
26. S. A. Majetich and M. Sachan, J. Phys. D: Appl. Phys. 39, R407 (2006).
27. C. Binns, M. J. Maher, Q. A. Pankhurst, D. Kechrakos, and K. N. Trohidou, Phys. Rev. B 66, 184413 (2002).
28. A. Moser, K. Takano, D. T. Margulies, M. Albrecht, Y. Sonobe, Y. Ikeda, S. Sun, and E. E. Fullerton, J. Phys. D: Appl. Phys. 35, R157 (2002).
29. G. A. Held, G. Grinstein, H. Doyle, S. Sun, and C. B. Murray, Phys. Rev. B 64, 012408 (2001).
30. C. B. Murray, S. Sun, H. Doyle, and T. Betley, MRS Bull. 26, 985 (2001).
31. X. X. Zhang, G. H. Wen, G. Xiao, and S. Sun, J. Magn. Magn. Mater. 261, 21 (2003).
32. S. I. Woods, J. R. Kirtley, S. Sun, and R. H. Koch, Phys. Rev. Lett. 87, 137205 (2001).
33. V. F. Puntes, K. M. Krishnam, and A. P. Alivisatos, Science 291, 2115 (2001).
34. V. Russier, C. Petit, J. Legrand, and M. P. Pileni, Phys. Rev. B 62, 3910 (2000).
35. P. Poddar, T. Telem-Shafir, T. Fried, and G. Markovich, Phys. Rev. B 66, 060403 (2002).
36. R. P. Cowburn and M. E. Welland, Science 287, 1466 (2000).
37. V. Russier, C. Petit, and M. P. Pileni, J. Appl. Phys. 93, 10001 (2003).
38. S. B. Darling and S. Bader, J. Mater. Chem. 15, 4189 (2005).
39. J. Nogués, J. Sort, V. Langlais, V. Skumryev, S. Suriñah, J. S. Muñoz, and M. D. Baró, Phys. Rep. 422, 65 (2005).
40. E. Eftaxias and K. Trohidou, Phys. Rev. B 71, 134406 (2005).
41. J. van Lierop, M. A. Schofield, L. H. Lewis, and R. J. Gambino, J. Magn. Magn. Mater. 264, 146 (2003).
42. R. Morel, A. Brenac, and C. Portemont, J. Appl. Phys. 95, 3757 (2004).
43. X. Zianni and K. N. Trohidou, J. Phys.: Condens. Matter 10, 7475 (1998).
44. K. N. Trohidou, X. Zianni, and J. A. Blackman, Phys. Stat. Sol. A 189, 305 (2002).
45. O. Iglesias, X. Batle, and A. Labarta, Phys. Rev. B 72, 212401 (2005).
46. L. Bianco, D. Fiorani, A. Testa, E. Bonetti, L. Savini, and S. Signoretti, Phys. Rev. B 66, 174418 (2002).
47. H. Bi, S. Li, X. Jiang, Y. Du, and C. Yang, Phys. Lett. A 307, 69 (2003).
48. E. Girgis, R. D. Portugal, H. Loosvelt, M. J. V. Bael, I. Gordon, M. Malfait, K. Temst, C. V. Haesendonck, L. H. A. Leunissen, and R. Jonckheere, Phys. Rev. Lett. 91, 187202 (2003).
49. Y. Ijiri, C. V. Kelly, J. A. Borchers, J. J. Rhyne, Y. Ding, D. F. Farrell, and S. A. Majetich, Appl. Phys. Lett. 86, 243102 (2005).
50. J. B. Kortright, O. Hellwig, K. Chesnel, S. Sun, and E. E. Fullerton, Phys. Rev. B 71, 012402 (2005).
51. P. Poddar, J. Wilson, H. Srikanth, D. F. Farrell, and S. A. Majetich, Phys. Rev. B 68, 214409 (2003).
52. L. Spinu, C. J. O'Connor, and H. Srikanth, IEEE Trans. Magn. 37, 2188 (2001).
53. L. Spinu, L. D. Tung, V. Kolesnichenko, J. Fang, A. Stancu, and C. J. O'Connor, IEEE Trans. Magn. 38, 2607 (2002).
54. L. Spinu, A. Stancu, L. D. Tung, J. Fang, P. Postolache, H. Srikanth, and C. J. O'Connor, J. Magn. Magn. Mater. 242, 604 (2002).
55. A. Aharoni, E. H. Frei, S. Shtrikman, and D. Treves, Bull. Res. Counc. Isr 6A, 215 (1957).
56. S. A. Wolf, D. D. Awschalom, R. A. Buhrman, J. M. Daughton, S. V. Molnár, M. L. Roukes, A. Y. Chtchelkanova, and D. M. Treger, Science 294, 1488 (2001).
57. C. T. Black, C. B. Murray, R. L. Sandstrom, and S. Sun, Science 290, 1131 (2000).
58. R. L. Stamps and R. E. Camley, Phys. Rev. B 60, 11694 (1999).
59. V. Russier, J. Appl. Phys. 89, 1287 (2001).
60. D. Kechrakos and K. N. Trohidou, Appl. Phys. Lett. 81, 4574 (2002).
61. P. J. Jensen and G. M. Pastor, New J. Phys. 5, 68 (2003).
62. P. Politi and M. G. Pini, Phys. Rev. B 66, 214414 (2002).
63. A. Hoare, R. W. Chantrell, W. Schmitt, and A. Eiling, J. Phys. D 26, 461 (1993).
64. C. R. Chang and J. S. Yang, Appl. Phys. Lett. 65, 496 (1994).
65. J. S. Yang, C. R. Chang, and I. Klik, Phys. Rev. B 51, 15203 (1995).
66. D. Kechrakos and K. N. Trohidou, Phys. Rev. B 74, 144403 (2006.
67. J. S. Helman and B. Abeles, Phys. Rev. Lett. 37, 1429 (1976).
68. J. Inoue and S. Maekawa, Phys. Rev. B 53, R 11927 (1996).
69. D. Kechrakos and K. N. Trohidou, Phys. Rev. B 71, 054416 (2005).
70. S. Yamamuro, D. F. Farrell, and S. A. Majetich, Phys. Rev. B 65, 224431 (2002).
71. W. H. Meiklejohn and C. P. Bean, Phys. Rev. 105, 904 (1957).
72. J. Nogués and I. K. Schuller, J. Magn. Magn. Mater. 192, 203 (1999).
73. P. J. van der Zaag, A. R. Ball, L. F. Feiner, and R. M. Wolf, J. Appl. Phys. 79, 5103 (1996).
74. C. Binek, A. Hochstrat, and W. Kleemann, J. Magn. Magn. Mater. 234, 353 (2001).
75. J. G. Huo, G. J. Jin, and Y. Q. Ma, J. Appl. Phys. 92, 1009 (2002).
76. 40
77. K. Binder and D. W. Heermann, Monte Carlo Simulation in Statistical Physics, Springer Series in Solid-State Sciences, Springer, Berlin (1988), Vol. 80.
78. G. T. Gao, X. C. Zeng, and W. Wang, J. Chem. Phys. 106, 3331 (1997).
79. A. Grzybowski, E. Gwóźdź, and A. Bródka, Phys. Rev. B 61, 6706 (2000).
80. E. Lomba, F. Lado, and J. J. Weiss, Phys. Rev. E 61, 3838 (2000).
81. L. Spinu, H. Srikanth, E. E. Carpenter, and C. J. OConnor, J. Appl. Phys. 87, 5490 (2000).
82. J. M. Yeomans, Statistical Mechanics of Phase Transitions, Oxford University Press, Oxford, UK (1992).
83. R. Meservey and P. M. Tedrow, Phys. Rev. B 7, 318 (1973).
84. S. Sun, C. B. Murray, D. Weller, L. Folks, and A. Moser, Science 287, 1989 (2000).
85. V. M. Rozenbaum, V. M. Ogenko, and A. A. Chuiko, Sov. Phys.-Usp. 34, 883 (1991).
86. D. Kechrakos and K. N. Trohidou, Appl. Surf. Sci. 226, 261 (2004).
87. T. Fried, G. Shemer, and G. Markovich, Adv. Mater. 13, 1158 (2001).
88. D. Kechrakos and K. N. Trohidou, Phys. Rev. B 58, 12169 (1998).
89. O. Chubykalo-Fesenko and R. W. Chantrell, J. Appl. Phys. 97, 10J315 (2005).
90. D. F. Farrell, Y. Ijiri, C. V. Kelly, J. A. Borchers, J. J. Rhyne, Y. Ding, and S. A. Majetich, J. Magn. Magn. Mater. 303, 318 (2006).
91. R. W. Chantrell, N. Walmsey, J. Gore, and M. Maylin, Phys. Rev. B 63, 024410 (2000).
92. M. El-Hilo, R. Chantrell, and K. OGrady, J. Appl. Phys. 84, 5114 (1999).
93. c) along the +x-axis is performed prior to measuring the hysteresis loop. Under this assumption the maximum exchange bias effect is observed.
94. P. Sollis, P. R. Bissel, and R. Chantrell, IEEE Trans. Magn. 33, 3046 (1997).
95. S. Chikazumi, Physics of Magnetism, John Wiley, New York, USA (1964).
96. J. A. Liddle, Y. Cui, and P. Alivisatos, J. Vac. Sci. Technol. B 22, 3409 (2004).
97. F. G. Sanchez, O. Chubykalo-Fesenko, O. Mryasov, and R. W. Chantrell, Physica B 372, 328 (2006).