Proximity induced high-temperature magnetic order in topological insulator - Ferrimagnetic insulator heterostructure

Nano Letters

Volumn 14, Issue 6, 2014, Pages 3459-3465

  Lang, Murong ^a   Montazeri, Mohammad ^a   Onbasli, Mehmet C ^b   Kou, Xufeng ^a   Fan, Yabin ^a   Upadhyaya, Pramey ^a   Yao, Kaiyuan ^a   Liu, Frank ^b   Jiang, Ying ^c   Jiang, Wanjun ^a   Wong, Kin L ^a   Yu, Guoqiang ^a   Tang, Jianshi ^a   Nie, Tianxiao ^a   He, Liang ^a   Schwartz, Robert N ^a   Wang, Yong ^c   Ross, Caroline A ^b   Wang, Kang L ^a  

^a UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

^b Massachusetts Institute of Technology   (United States)

^c ZHEJIANG UNIVERSITY   (China)

Author keywords

ferrimagnetic insulator YIG; high temperature; Magnetic topological insulator; magneto optical Kerr effect; magnetoresistance; proximity effect

Indexed keywords

ELECTRIC INSULATORS; HETEROJUNCTIONS; MAGNETOELECTRONICS; MAGNETORESISTANCE; SURFACE STATES; YTTRIUM COMPOUNDS;

FERRIMAGNETIC INSULATORS; HIGH TEMPERATURE; MAGNETO-OPTICAL KERR EFFECTS; PROXIMITY EFFECTS; TOPOLOGICAL INSULATORS;

FERRIMAGNETISM;

EID: 84902289229     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl500973k     Document Type: Article

References (42)

1. Qi, X.-L.; Zhang, S.-C. Rev. Mod. Phys. 2011, 83 (4) 1057-1110
2. Moore, J. E. Nature 2010, 464 (7286) 194-198
3. Hasan, M. Z.; Kane, C. L. Rev. Mod. Phys. 2010, 82 (4) 3045
4. Kane, C. L.; Mele, E. J. Phys. Rev. Lett. 2005, 95 (14) 146802
5. Moore, J. E.; Balents, L. Phys. Rev. B 2007, 75 (12) 121306
6. Qi, X.-L.; Hughes, T. L.; Zhang, S.-C. Phys. Rev. B 2008, 78 (19) 195424
7. Zhang, H.; Liu, C.-X.; Qi, X.-L.; Dai, X.; Fang, Z.; Zhang, S.-C. Nat. Phys. 2009, 5 (6) 438-442
8. Chang, C.-Z.; Zhang, J.; Feng, X.; Shen, J.; Zhang, Z.; Guo, M.; Li, K.; Ou, Y.; Wei, P.; Wang, L.-L.; Ji, Z.-Q.; Feng, Y.; Ji, S.; Chen, X.; Jia, J.; Dai, X.; Fang, Z.; Zhang, S.-C.; He, K.; Wang, Y.; Lu, L.; Ma, X.-C.; Xue, Q.-K. Science 2013, 340 (6129) 167-170
9. Liu, C.-X.; Qi, X.-L.; Dai, X.; Fang, Z.; Zhang, S.-C. Phys. Rev. Lett. 2008, 101 (14) 146802
10. Yu, R.; Zhang, W.; Zhang, H.-J.; Zhang, S.-C.; Dai, X.; Fang, Z. Science 2010, 329 (5987) 61-64
11. Tse, W.-K.; MacDonald, A. H. Phys. Rev. Lett. 2010, 105 (5) 057401
12. Tserkovnyak, Y.; Loss, D. Phys. Rev. Lett. 2012, 108 (18) 187201
13. Qi, X.-L.; Li, R.; Zang, J.; Zhang, S.-C. Science 2009, 323 (5918) 1184-1187
14. Chen, Y. L.; Chu, J.-H.; Analytis, J. G.; Liu, Z. K.; Igarashi, K.; Kuo, H.-H.; Qi, X. L.; Mo, S. K.; Moore, R. G.; Lu, D. H.; Hashimoto, M.; Sasagawa, T.; Zhang, S. C.; Fisher, I. R.; Hussain, Z.; Shen, Z. X. Science 2010, 329 (5992) 659-662
15. Kou, X.; He, L.; Lang, M.; Fan, Y.; Wong, K.; Jiang, Y.; Nie, T.; Jiang, W.; Upadhyaya, P.; Xing, Z.; Wang, Y.; Xiu, F.; Schwartz, R. N.; Wang, K. L. Nano Lett. 2013, 13 (10) 4587-4593
16. Kou, X.; Lang, M.; Fan, Y.; Jiang, Y.; Nie, T.; Zhang, J.; Jiang, W.; Wang, Y.; Yao, Y.; He, L.; Wang, K. L. ACS Nano 2013, 7 (10) 9205-9212
17. Hor, Y. S.; Roushan, P.; Beidenkopf, H.; Seo, J.; Qu, D.; Checkelsky, J. G.; Wray, L. A.; Hsieh, D.; Xia, Y.; Xu, S. Y.; Qian, D.; Hasan, M. Z.; Ong, N. P.; Yazdani, A.; Cava, R. J. Phys. Rev. B 2010, 81 (19) 195203
18. Liu, M.; Zhang, J.; Chang, C.-Z.; Zhang, Z.; Feng, X.; Li, K.; He, K.; Wang, L.-l.; Chen, X.; Dai, X.; Fang, Z.; Xue, Q.-K.; Ma, X.; Wang, Y. Phys. Rev. Lett. 2012, 108 (3) 036805
19. Chang, C.-Z.; Zhang, J.; Liu, M.; Zhang, Z.; Feng, X.; Li, K.; Wang, L.-L.; Chen, X.; Dai, X.; Fang, Z.; Qi, X.-L.; Zhang, S.-C.; Wang, Y.; He, K.; Ma, X.-C.; Xue, Q.-K. Adv. Mater. 2013, 25 (7) 1065-1070
20. Kou, X. F.; Jiang, W. J.; Lang, M. R.; Xiu, F. X.; He, L.; Wang, Y.; Yu, X. X.; Fedorov, A. V.; Zhang, P.; Wang, K. L. J. Appl. Phys. 2012, 112 (6) 063912-6
21. Zhang, D.; Richardella, A.; Rench, D. W.; Xu, S.-Y.; Kandala, A.; Flanagan, T. C.; Beidenkopf, H.; Yeats, A. L.; Buckley, B. B.; Klimov, P. V.; Awschalom, D. D.; Yazdani, A.; Schiffer, P.; Hasan, M. Z.; Samarth, N. Phys. Rev. B 2012, 86 (20) 205127
22. Luo, W.; Qi, X.-L. Phys. Rev. B 2013, 87 (8) 085431
23. Eremeev, S. V.; Men'shov, V. N.; Tugushev, V. V.; Echenique, P. M.; Chulkov, E. V. Phys. Rev. B 2013, 88 (14) 144430
24. Vobornik, I.; Manju, U.; Fujii, J.; Borgatti, F.; Torelli, P.; Krizmancic, D.; Hor, Y. S.; Cava, R. J.; Panaccione, G. Nano Lett. 2011, 11 (10) 4079-4082
25. Wei, P.; Katmis, F.; Assaf, B. A.; Steinberg, H.; Jarillo-Herrero, P.; Heiman, D.; Moodera, J. S. Phys. Rev. Lett. 2013, 110 (18) 186807
26. Yang, Q. I.; Dolev, M.; Zhang, L.; Zhao, J.; Fried, A. D.; Schemm, E.; Liu, M.; Palevski, A.; Marshall, A. F.; Risbud, S. H.; Kapitulnik, A. Phys. Rev. B 2013, 88 (8) 081407
27. Uchida, K.-i.; Adachi, H.; Ota, T.; Nakayama, H.; Maekawa, S.; Saitoh, E. Appl. Phys. Lett. 2010, 97 (17) 172505-3
28. Jiang, W.; Upadhyaya, P.; Fan, Y.; Zhao, J.; Wang, M.; Chang, L.-T.; Lang, M.; Wong, K. L.; Lewis, M.; Lin, Y.-T.; Tang, J.; Cherepov, S.; Zhou, X.; Tserkovnyak, Y.; Schwartz, R. N.; Wang, K. L. Phys. Rev. Lett. 2013, 110 (17) 177202
29. Serga, A. A.; Chumak, A. V.; Hillebrands, B. J. Phys. D: Appl. Phys. 2010, 43 (26) 264002
30. Kelly, O. d. A.; Anane, A.; Bernard, R.; Youssef, J. B.; Hahn, C.; Molpeceres, A. H.; Carretero, C.; Jacquet, E.; Deranlot, C.; Bortolotti, P.; Lebourgeois, R.; Mage, J. C.; de Loubens, G.; Klein, O.; Cros, V.; Fert, A. Appl. Phys. Lett. 2013, 103 (8) 082408-4
31. Goto, T.; Onbasli, M. C.; Ross, C. A. Opt. Express 2012, 20 (27) 28507-28517
32. Sun, Y.; Song, Y.-Y.; Chang, H.; Kabatek, M.; Jantz, M.; Schneider, W.; Wu, M.; Schultheiss, H.; Hoffmann, A. Appl. Phys. Lett. 2012, 101 (15) 152405-5
33. Lang, M.; He, L.; Kou, X.; Upadhyaya, P.; Fan, Y.; Chu, H.; Jiang, Y.; Bardarson, J. H.; Jiang, W.; Choi, E. S.; Wang, Y.; Yeh, N.-C.; Moore, J.; Wang, K. L. Nano Lett. 2012, 13 (1) 48-53
34. Lang, M.; He, L.; Xiu, F.; Yu, X.; Tang, J.; Wang, Y.; Kou, X.; Jiang, W.; Fedorov, A. V.; Wang, K. L. ACS Nano 2011, 6 (1) 295-302
35. Kim, Y. S.; Brahlek, M.; Bansal, N.; Edrey, E.; Kapilevich, G. A.; Iida, K.; Tanimura, M.; Horibe, Y.; Cheong, S.-W.; Oh, S. Phys. Rev. B 2011, 84 (7) 073109
36. Jiang, Y.; Wang, Y.; Sagendorf, J.; West, D.; Kou, X.; Wei, X.; He, L.; Wang, K. L.; Zhang, S.; Zhang, Z. Nano Lett. 2013, 13 (6) 2851-2856
37. He, H.-T.; Wang, G.; Zhang, T.; Sou, I.-K.; Wong, G. K. L.; Wang, J.-N.; Lu, H.-Z.; Shen, S.-Q.; Zhang, F.-C. Phys. Rev. Lett. 2011, 106 (16) 166805
38. Chen, J.; Qin, H. J.; Yang, F.; Liu, J.; Guan, T.; Qu, F. M.; Zhang, G. H.; Shi, J. R.; Xie, X. C.; Yang, C. L.; Wu, K. H.; Li, Y. Q.; Lu, L. Phys. Rev. Lett. 2010, 105 (17) 176602
39. Kong, D.; Chen, Y.; Cha, J. J.; Zhang, Q.; Analytis, J. G.; Lai, K.; Liu, Z.; Hong, S. S.; Koski, K. J.; Mo, S.-K.; Hussain, Z.; Fisher, I. R.; Shen, Z.-X.; Cui, Y. Nat. Nanotechnology 2011, 6 (11) 705-709
40. Wang, J.; DaSilva, A. M.; Chang, C.-Z.; He, K.; Jain, J. K.; Samarth, N.; Ma, X.-C.; Xue, Q.-K.; Chan, M. H. W. Phys. Rev. B 2011, 83 (24) 245438
41. Wray, L. A.; Xu, S.-Y.; Xia, Y.; Hsieh, D.; Fedorov, A. V.; Hor, Y. S.; Cava, R. J.; Bansil, A.; Lin, H.; Hasan, M. Z. Nat. Phys. 2011, 7 (1) 32-37
42. Levy, P. M.; Zhang, S. Phys. Rev. Lett. 1997, 79 (25) 5110-5113