Ultrathin limit of exchange bias coupling at oxide multiferroic/ ferromagnetic interfaces

Advanced Materials

Volumn 25, Issue 34, 2013, Pages 4739-4745

  Huijben, M ^a   Yu, P ^b   Martin, L W ^c   Molegraaf, H J A ^a   Chu, Y H ^d   Holcomb, M B ^e   Balke, N ^f   Rijnders, G ^a   Ramesh, R ^g  

^a UNIVERSITY OF TWENTE   (Netherlands)

^b TSINGHUA UNIVERSITY   (China)

^c United States of America   (United States)

^d NATIONAL CHIAO TUNG UNIVERSITY   (Taiwan)

^e WEST VIRGINIA UNIVERSITY   (United States)

^f OAK RIDGE NATIONAL LABORATORY   (United States)

^g LAWRENCE BERKELEY NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

exchange bias; ferromagnet; interface; multiferroic; oxide heterostructure

Indexed keywords

ANTIFERROMAGNETIC ORDERINGS; CRITICAL THICKNESS; EXCHANGE BIAS; EXCHANGE BIAS COUPLINGS; FERROMAGNETS; INTERFACIAL EXCHANGES; LINEAR DICHROISM; MULTIFERROICS;

FERROMAGNETIC MATERIALS; FERROMAGNETISM; INTERFACES (MATERIALS); MANGANESE OXIDE;

HETEROJUNCTIONS;

EID: 84883774085     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201300940     Document Type: Article

References (48)

1. M. Fiebig, J. Phys. D: Appl. Phys. 2005, 38, R123.
2. N. A. Spaldin, M. Fiebig, Science 2005, 309, 391.
3. W. Eerenstein, N. D. Mathur, J. F. Scott, Nature 2006, 442, 759.
4. R. Ramesh, N. A. Spaldin, Nature Mater. 2007, 6, 21.
5. L. W. Martin, S. P. Crane, Y. H. Chu, M. B. Holcomb, M. Gajek, M. Huijben, C. H. Yang, N. Balke, R. Ramesh, J. Phys.-Condens. Mat. 2008, 20, 434220.
6. K. F. Wang, J. M. Liu, Z. F. Ren, Adv. Phys. 2009, 58, 321.
7. J. Ma, J. Hu, Z. Li, C. W. Nan, Adv. Mater. 2011, 23, 1062.
8. S. V. Kiselev, R. P. Ozerov, G. S. Zhdanov, Sov. Phys. Dokl. 1963, 7, 742.
9. J. R. Teague, R. Gerson, W. J. James, Solid State Commun. 1970, 8, 1073.
10. L. W. Martin, R. Ramesh, Acta Mater. 2012, 60, 2449.
11. J. Nogues, I. K. Schuller, J. Magn. Magn. Mater. 1999, 192, 203.
12. J. Dho, M. G. Blamire, Appl. Phys. Lett. 2005, 87, 252504.
13. X. Mart, F. Sanchez, J. Fontcuberta, M. V. Garca-Cuenca, C. Ferrater, M. Varela, J. Appl. Phys. 2006, 99, 08P302.
14. X. Mart, F. Sanchez, D. Hrabovsky, L. Fabrega, A. Ruyter, J. Fontcuberta, V. Laukhin, V. Skumryev, M. V. Garca-Cuenca, C. Ferrater, M. Varela, A. Vila, U. Lders, J. F. Bobo, Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 032510.
15. J. Dho, X. Qi, H. Kim, J. L. MacManus-Driscoll, M. G. Blamire, Adv. Mater. 2006, 18, 1445.
16. H. Bea, M. Bibes, S. Cherifi, F. Nolting, B. Warot-Fonrose, S. Fusil, G. Herranz, C. Deranlot, E. Jacquet, K. Bouzehouane, A. Barthélémy, Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 242114.
17. H. Bea, M. Bibes, F. Ott, B. Due, X. Zhu, S. Petit, S. Fusil, C. Deranlot, K. Bouzehouane, A. Barthélémy, Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 17204.
18. L. W. Martin, Y. H. Chu, M. B. Holcomb, M. Huijben, P. Yu, S. J. Han, D. Lee, S. X. Wang, R. Ramesh, Nano Lett. 2008, 8, 2050.
19. Y. H. Chu, L. W. Martin, M. B. Holcomb, M. Gajek, S. J. Han, Q. He, N. Balke, C. H. Yang, D. Lee, W. Hu, Q. Zhan, P. L. Yang, A. Fraile-Rodrguez, A. Scholl, S. X. Wang, R. Ramesh, Nature Mater. 2008, 7, 478.
20. J. T. Heron, M. Trassin, K. Ashraf, M. Gajek, Q. He, S. Y. Yang, D. E. Nikonov, Y.-H. Chu, S. Salahuddin, R. Ramesh, Phys. Rev. Lett. 2011, 107, 217202.
21. V. Laukhin, V. Skumryev, X. Marti, D. Hrabovsky, F. Sanchez, M. V. Garcia-Cuenca, C. Ferrater, M. Varela, U. Lüders, J. F. Bobo, J. Fontcuberta, Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 227201.
22. S. M. Wu, S. A. Cybart, P. Yu, M. D. Rossell, J. X. Zhang, R. Ramesh, R. C. Dynes, Nature Mater. 2010, 9, 756.
23. S. M. Wu, S. A. Cybart, D. Yi, J. M. Parker, R. Ramesh, R. C. Dynes, Phys. Rev. Lett. 2013, 110, 067202.
24. P. Yu, J. S. Lee, S. Okamoto, M. D. Rossell, M. Huijben, C. H. Yang, Q. He, J. X. Zhang, S. Y. Yang, M. J. Lee, Q. M. Ramasse, R. Erni, Y. H. Chu, D. A. Arena, C. C. Kao, L. W. Martin, R. Ramesh, Phys. Rev. Lett. 2010, 105, 27201.
25. A. Y. Borisevich, H. J. Chang, M. Huijben, M. P. Oxley, S. Okamoto, M. K. Niranjan, J. D. Burton, E. Y. Tsymbal, Y. H. Chu, P. Yu, R. Ramesh, S. V. Kalinin, S. J. Pennycook, Phys. Rev. Lett. 2010, 105, 87204.
26. P. Yu, W. Luo, D. Yi, J. X. Zhang, M. D. Rossell, C. H. Yang, L. You, G. Singh-Bhalla, S. Y. Yang, Q. He, Q. M. Ramasse, R. Erni, L. W. Martin, Y. H. Chu, S. Pantelides, S. J. Pennycook, R. Ramesh, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2012, 109, 9710.
27. N. Balke, S. Choudhury, S. Jesse, M. Huijben, Y. H. Chu, A. P. Baddorf, L. Q. Chen, R. Ramesh, S. V. Kalinin, Nature Nanotech. 2009, 4, 868.
28. C. T. Nelson, P. Gao, J. R. Jokisaari, C. Heikes, C. Adamo, A. Melville, S. H. Baek, C. M. Folkman, B. Winchester, Y. Gu, Y. Liu, K. Zhang, E. Wang, J. Li, L. Q. Chen, C. B. Eom, D. Schlom, X. Pan, Science 2011, 334, 968.
29. P. Maksymovych, M. Huijben, M. Pan, S. Jesse, N. Balke, Y. H. Chu, H. J. Chung, A. Y. Borisevich, A. P. Baddorf, G. Rijnders, D. H. A. Blank, R. Ramesh, S. V. Kalinin, Phys. Rev. B 2012, 85, 014119.
30. H. J. Chang, S. V. Kalinin, A. N. Morozovska, M. Huijben, Y. H. Chu, P. Yu, R. Ramesh, E. A. Eliseev, G. S. Svechnikov, S. J. Pennycook, A. Y. Borisevich, Adv. Mater. 2011, 23, 2474.
31. M. Huijben, L. W. Martin, Y. H. Chu, M. B. Holcomb, P. Yu, G. Rijnders, D. H. A. Blank, R. Ramesh, Phys. Rev. B 2008, 78, 094413.
32. H. Ohldag, A. Scholl, F. Nolting, E. Arenholz, S. Maat, A. T. Young, M. Carey, J. Sthör, Phys. Rev. Lett. 2003, 91, 017203.
33. S. Dong, K. Yamauchi, S. Yunoki, R. Yu, S. Liang, A. Moreo, J.-M. Liu, S. Picozzi, E. Dagott, Phys. Rev. Lett. 2009, 103, 127201.
34. I. Vrejoiu, M. Ziese, A. Setzer, P. D. Esquinazi, B. I. Birajdar, A. Lotnyk, M. Alexe, D. Hesse, Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 152506.
35. J. H. Park, E. Vescovo, H. J. Kim, C. Kwon, R. Ramesh, T. Venkatesan, Nature 1998, 392, 794.
36. J. Z. Sun, L. Krusin-Elbaum, P. R. Duncombe, A. Gupta, R. B. Laibowitz, Appl. Phys. Lett. 1997, 70, 1769.
37. N. J. Gökemeijer, T. Ambrose, C. L. Chien, N. Wang, K. K. Fung, J. Appl. Phys. 1997, 81, 4999.
38. N. J. Gökemeijer, T. Ambrose, C. L. Chien, Phys. Rev. Lett. 1997, 79, 4270.
39. A. J. Millis, T. Darling, A. Migliori, J. Appl. Phys. 1998, 83, 1588.
40. W. Kuch, L. I. Chelaru, F. Offi, J. Wang, M. Kotsugi, J. Kirschner, Nature Mater. 2006, 5, 128.
41. D. Mauri, E. Kay, D. Scholl, J. K. Howard, J. Appl. Phys. 1987, 62, 2929.
42. H. Xi, R. M. White, Phys. Rev. B 2000, 61, 80.
43. M. Ali, C. H. Marrows, M. Al-Jawad, B. J. Hickey, A. Misra, U. Nowak, K. D. Usadel, Phys. Rev. B 2003, 68, 214420.
44. J. Kohlhepp, W. J. M. de Jonge, Phys. Rev. Lett. 2006, 96, 237201.
45. W. H. Meiklejohn, C. P. Bean, Phys. Rev. 1956, 102, 1413.
46. F. Radu, H. Zabel, in Magnetic heterostructures (Eds:, H. Zabel, S. D. Bader,), Springer-Verlag, Berlin Heidelberg 2008, 97-184.
47. M. B. Holcomb, L. W. Martin, A. Scholl, Q. He, P. Yu, C. H. Yang, S. Y. Yang, P. A. Glans, M. Valvidares, M. Huijben, J. B. Kortright, J. Guo, Y. H. Chu, R. Ramesh, Phys. Rev. B 2010, 81, 134406.
48. G. Koster, B. L. Kropman, A. J. H. M. Rijnders, D. H. A. Blank, H. Rogalla, App. Phys. Lett. 1998, 73, 2920.