Robust room-temperature ferromagnetism with giant anisotropy in Nd-doped Zno nanowire arrays

Nano Letters

Volumn 12, Issue 8, 2012, Pages 3994-4000

  Wang, Dandan ^a   Chen, Qian ^b   Xing, Guozhong ^a,c   Yi, Jiabao ^c,d   Rahman Bakaul, Saidur ^a   Ding, Jun ^d   Wang, Jinlan ^b   Wu, Tom ^a  

^a NANYANG TECHNOLOGICAL UNIVERSITY   (Singapore)

^b SOUTHEAST UNIVERSITY   (China)

^c UNIVERSITY OF NEW SOUTH WALES   (Australia)

^d NATIONAL UNIVERSITY OF SINGAPORE   (Singapore)

Author keywords

dilute magnetic semiconductors; first principles method; nanowires; Nd doped ZnO

Indexed keywords

CHARGE AND SPIN DEGREES OF FREEDOM; DILUTE MAGNETIC SEMICONDUCTORS; FERROMAGNETIC OXIDES; FIRST PRINCIPLES METHOD; FIRST-PRINCIPLES CALCULATION; HIGH COERCIVITY; MAGNETIC OXIDES; NANOSCALE BUILDING BLOCKS; ND-DOPED; ORBITAL MOMENT; ROOM TEMPERATURE FERROMAGNETISM; SATURATION MAGNETIC MOMENTS; SPIN MOMENTS; SPINTRONIC DEVICE; SPINTRONIC MATERIALS; THEORETICAL RESULT; ZNO; ZNO NANOWIRE ARRAYS; ZNO NANOWIRES;

CALCULATIONS; COERCIVE FORCE; FERROMAGNETISM; MAGNETOELECTRONICS; NANOMAGNETICS; NANOWIRES; ZINC OXIDE;

NEODYMIUM;

EID: 84864686876     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl301226k     Document Type: Article

References (57)

1. Žutić, I.; Fabian, J.; Das Sarma, S. Rev. Mod. Phys. 2004, 76, 323
2. Wolf, S. A.; Awschalom, D. D.; Buhrman, R. A.; Daughton, J. M.; von Molnar, S.; Roukes, M. L.; Chtchelkanova, A. Y.; Treger, D. M. Science 2001, 294, 1488
3. Choi, H.-J.; Seong, H.-K.; Chang, J.; Lee, K.-I.; Park, Y.-J.; Kim, J.-J.; Lee, S.-K.; He, R.; Kuykendall, T.; Yang, P. Adv. Mater. 2005, 17, 1351
4. Bierman, M.; Van Heuvelen, K. M.; Schmeisser, D.; Brunold, T. C.; Jin, S. Adv. Mater. 2007, 19, 2677
5. DeGrave, J. P.; Schmitt, A. L.; Selinsky, R. S.; Higgins, J. M.; Keavney, D. J.; Jin, S. Nano Lett. 2011, 11, 4431
6. Ohno, H. Science 2001, 291, 840
7. Dietl, T. Nat. Mater. 2010, 9, 965
8. Prellier, W.; Fouchet, A.; Mercey, B. J. Phys.: Condens. Matter 2003, 15, R1583
9. Ogale, S. B. Adv. Mater. 2010, 29, 3125
10. Dietl, T.; Ohno, H.; Matsukura, F.; Cibert, J.; Ferrand, D. Science 2000, 287, 1019
11. Radovanovic, P. V.; Gamelin, D. R. Phys. Rev. Lett. 2003, 91, 157202
12. Venkatesan, M.; Fitzgerald, C. B.; Lunney, J. G.; Coey, J. M. D. Phys. Rev. Lett. 2004, 93, 177206
13. Xing, G. Z.; Yi, J. B.; Tao, J. G.; Liu, T.; Wong, L. M.; Zhang, Z.; Li, G. P.; Wang, S. J.; Ding, J.; Sum, T. C.; Huan, C. H. A.; Wu, T. Adv. Mater. 2008, 20, 3521
14. Segura-Ruiz, J.; Martinez-Criado, G.; Chu, M. H.; Geburt, S.; Ronning, C. Nano Lett. 2011, 11, 5322
15. Hong, J.-I.; Choi, J.; Jang, S. S.; Gu, J.; Chang, Y.; Wortman, G.; Snyder, R. L.; Wang, Z. L. Nano Lett. 2012, 12, 576
16. Garcia, M. A.; Fernandez Pinel, E.; de la Venta, J.; Quesada, A.; Bouzas, V.; Fernández, J. F.; Romero, J. J.; Martín González, M. S.; Costa-Krämer, J. L. J. Appl. Phys. 2009, 105, 013925
17. Sati, P.; Hayn, R.; Kuzian, R.; Régnier, S.; Schäfer, S.; Stepanov, A.; Morhain, C.; Deparis, C.; Laügt, M.; Goiran, M.; Golacki, Z. Phys. Rev. Lett. 2006, 96, 017203
18. Dhar, S.; Brandt, O.; Ramsteiner, M.; Sapega, V. F.; Ploog, K. H. Phys. Rev. Lett. 2005, 94, 037205
19. Dalpian, G. M.; Wei, S. H. Phys. Rev. B 2005, 72, 115201
20. Zhang, Z.; Wong, L. M.; Ong, H. G.; Wang, X. J.; Wang, J. L.; Wang, S. J.; Chen, H. Y.; Wu, T. Nano Lett. 2008, 8, 3205
21. Gao, J.; Lebedev, O. I.; Turner, S.; Li, Y. F.; Lu, Y. H.; Feng, Y. P.; Boullay, P.; Prellier, W.; Van Tendeloo, G.; Wu, T. Nano Lett. 2012, 12, 275
22. Wang, Z. L.; Song, J. H. Science 2006, 312, 242
23. Selvan, R. K.; Genish, I.; Perelshtein, I.; Moreno, J. M. C.; Gedanken, A. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 1795
24. Subramanian, M.; Thakur, P.; Gautam, S.; Chae, K. H.; Tanemura, M.; Hihara, T.; Vijayalakshmi, S.; Soga, T.; Kim, S. S.; Asokan, K.; Jayavel, R. J. Phys. D: Appl. Phys. 2009, 42, 105410
25. Chen, L.; Yang, X.; Yang, F.; Zhao, J.; Misuraca, J.; Xiong, P.; von Molnár, S. Nano Lett. 2011, 11, 2584
26. Mofor, A. C.; El-Shaer, A.; Bakin, A.; Waag, A.; Ahlers, H.; Siegner, U.; Sievers, S.; Albrecht, M.; Schoch, W.; Izyumskaya, N.; Avrutin, V.; Sorokin, S.; Ivanov, S.; Stoimenos, J. Appl. Phys. Lett. 2005, 87, 062501
27. Potashnik, S. J.; Ku, K. C.; Wang, R. F.; Stone, M. B.; Samarth, N.; Schiffer, P.; Chun, S. H. J. Appl. Phys. 2003, 93, 6784
28. Sun, L.; Hao, Y.; Chien, C.-L.; Searson, P. C. IBM J. Res. Dev. 2005, 49, 79
29. Kim, U.; Park, T. E.; Kim, I.; Seong, H. K.; Kim, M. H.; Chang, J.; Park, J. G.; Choi, H. J. J. Appl. Phys. 2009, 106, 123903
30. Cui, J. B.; Gibson, U. J. Appl. Phys. Lett. 2005, 87, 133108
31. Bruno, P. Phys. Rev. B 1989, 39, 865
32. Daalderop, G. H. O.; Kelly, P. J.; Schuurmans, M. F. H. Phys. Rev. B 1991, 44, 12054
33. Behrendt, D. R.; Legvold, S.; Spedding, F. H. Phys. Rev. 1957, 106, 723
34. Krill, G.; Ravet, M. F.; Kappler, J. P.; Abadli, L.; Leger, J. M.; Yacoubi, N.; Loriers, C. Solid State Commun. 1980, 33, 351
35. Djurišić, A. B.; Leung, Y. H. Small 2006, 2, 944
36. Özgür, Ü.; Alivov, Y. I.; Liu, C.; Teke, A.; Reshchikov, M. A.; Dogan, S.; Avrutin, V.; Cho, S. J.; Morko, H. J. Appl. Phys. 2005, 98, 041301
37. Vanheusden, K.; Seager, C. H.; Warren, W. L.; Tallant, D. R.; Voigt, J. A. Appl. Phys. Lett. 1996, 68, 403
38. Tuomisto, F.; Saarinen, K.; Look, D. C.; Farlow, G. C. Phys. Rev. B 2005, 72, 085206
39. Livingston, J. D. J. Appl. Phys. 1981, 52, 2544
40. Hernando, A.; Crespo, P.; Garcia, M. A. Phys. Rev. Lett. 2006, 96, 057206
41. Kresse, G.; Joubert, D. Phys. Rev. B 1999, 59, 1758
42. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865
43. Monkhorst, H. J.; Pack, J. D. Phys. Rev. B 1976, 13, 5188
44. Kresse, G.; Furthmuller, J. Phys. Rev. B 1996, 54, 11169
45. Goodenough, J. B. Phys. Rev. 1955, 100, 564
46. Goodenough, J. B. J. Phys. Chem. Solids 1958, 6, 287
47. Kanamori, J. J. Phys. Chem. Solids 1959, 10, 87
48. Dalpian, G. M.; Wei, S.-H. Phys. Rev. B 2005, 72, 115201
49. Shi, H. L.; Zhang, P.; Li, S. S.; Xia, J. B. J. Appl. Phys. 2009, 106, 023910
50. Kanoun, M. B.; G-Said, S.; Schwingenschlögl, U.; Manchon, A. Chem. Phys. Lett. 2012, 532, 96
51. Heyd, J.; Scuseria, G. E.; Ernzerhof, M. Chem. Phys. 2003, 118, 8207
52. Tian, Y. F.; Lin, W. N.; Wu, T. Appl. Phys. Lett. 2012, 100, 052408
53. Podila, R.; Queen, W.; Nath, A.; Arantes, J. T.; Schoenhalz, A. L.; Fazzio, A.; Dalpian, G. M.; He, J.; Hwu, S. J.; Skove, M. J.; Rao, A. M. Nano Lett. 2010, 10, 1383
54. Dev, P.; Zeng, H.; Zhang, P. Phys. Rev. B 2010, 82, 165319
55. Wang, Q.; Sun, Q.; Chen, G.; Kawazoe, Y.; Jena, P. Phys. Rev. B 2008, 77, 205411
56. Tietze, T.; Gacic, M.; Schütz, G.; Jakob, G.; Brück, S.; Goering, E. New J. Phys. 2008, 10, 055009
57. Selinsky, R. S.; Han, J. H.; Morales Pérez, E. A.; Guzei, I. A.; Jin, S. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 15997