反铁磁半导体 Sr2IrO4 外延异质结中的各向异性磁电阻
材料科学
2015-08-14 v1
摘要
Lord Kelvin 发现了 Ni 和 Fe 中的各向异性磁电阻（AMR）现象，这比由此效应衍生的相对论量子力学的提出早了 70 年，比首个商业应用依赖于 AMR 的自旋电子学早了近一个半世纪。尽管 AMR 在磁传感和存储技术中历史悠久且至关重要，但其微观理解仍难以超越基本概念，即一种源于自旋轨道耦合与金属铁磁体对称性破缺对扩散载流子共同作用的相对论性磁输运现象。我们的工作表明，即使这种看似通用的 AMR 现象概念也需要重新审视，因为我们在反铁磁（AFM）半导体 Sr2IrO4 (SIO) 的纳米尺度薄膜中观察到了欧姆 AMR 效应。我们的工作开启了近期提出的在反铁磁体中集成半导体与自旋电子学技术的路径。SIO 是探索这一路径的特别有利的材料，因为其半导体性质与反铁磁序及强自旋轨道耦合纠缠在一起。为了在 SIO 中观测低场欧姆 AMR，我们制备了一种外延异质结，由沉积在铁磁（FM）金属 La2/3Sr1/3MnO3 (LSMO) 外延层顶部的纳米尺度 SIO 薄膜组成。这使得通过 FM-AFM 界面处的交换弹簧效应，利用磁场控制 SIO 中反铁磁自旋的取向。
引用
@article{arxiv.1303.4704,
title = {Anisotropic magnetoresistance in antiferromagnetic semiconductor Sr2IrO4 epitaxial heterostructure},
author = {X. Marti and I. Fina and Di Yi and Jian Liu and Jiun-Haw Chu and C. Rayan-Serrao and S. Suresha and J. Železný and T. Jungwirth and J. Fontcuberta and R. Ramesh},
journal= {arXiv preprint arXiv:1303.4704},
year = {2015}
}