The effect of lutetium doping on the structural, electronic, and magnetic properties of epitaxial EuO thin films grown by reactive molecular-beam epitaxy is experimentally investigated. The behavior of Lu-doped EuO is contrasted with doping by lanthanum and gadolinium. All three dopants are found to behave similarly despite differences in electronic configuration and ionic size. Andreev reflection measurements on Lu-doped EuO reveal a spin-polarization of 96% in the conduction band, despite non-magnetic carriers introduced by 5% lutetium doping.
REFERENCES
1.
A.
Schmehl
, V.
Vaithyanathan
, A.
Herrnberger
, S.
Thiel
, C.
Richter
, M.
Liberati
, T.
Heeg
, M.
Röckerath
, L. F.
Kourkoutis
, S.
Mühlbauer
, P.
Böni
, D. A.
Muller
, Y.
Barash
, J.
Schubert
, Y.
Idzerda
, J.
Mannhart
, and D. G.
Schlom
, Nat. Mater.
6
, 882
–887
(2007
).2.
J. C.
Suits
and K.
Lee
, J. Appl. Phys.
42
, 3258
–3260
(1971
).3.
K. Y.
Ahn
and M. W.
Shafer
, J. Appl. Phys.
41
, 1260
–1262
(1970
).4.
T. R.
McGuire
and M. W.
Shafer
, J. Appl. Phys.
35
, 984
–988
(1964
).5.
F.
Holtzberg
, T. R.
McGuire
, and S.
Methfessel
, Phys. Rev. Lett.
13
, 18
–21
(1964
).6.
K.
Lee
and J. C.
Suits
, Phys. Lett.
34A
, 141
–142
(1971
).7.
T. R.
McGuire
, G. F.
Petrich
, B. L.
Olson
, V. L.
Moruzzi
, and K. Y.
Ahn
, J. Appl. Phys.
42
, 1775
–1777
(1971
).8.
K. Y.
Ahn
, K. N.
Tu
, and W.
Reuter
, J. Appl. Phys.
42
, 1769
–1770
(1971
).9.
M. W.
Shafer
and T. R.
McGuire
, J. Appl. Phys.
39
, 588
–590
(1968
).10.
H.
Miyazaki
, H. J.
Im
, K.
Terashima
, S.
Yagi
, M.
Kato
, K.
Soda
, T.
Ito
, and S.
Kimura
, Appl. Phys. Lett.
96
, 232503
(2010
).11.
S.
von Molnár
and M. W.
Shafer
, J. Appl. Phys.
41
, 1093
–1094
(1970
).12.
A. A.
Samokhvalov
, B. A.
Gizhevskii
, and M. I.
Simonova
, Sov. Phys. Solid State
14
, 230
–231
(1972
).13.
A.
Mauger
, C.
Godart
, M.
Escorne
, J. C.
Achard
, and J. P.
Desfours
, J. Phys. (Paris)
39
, 1125
–1133
(1978
).14.
H.
Ott
, S.
Heise
, R.
Sutarto
, Z.
Hu
, C.
Chang
, H.
Hsieh
, H.-J.
Lin
, C.
Chen
, and L.
Tjeng
, Phys. Rev. B.
73
, 094407
(2006
).15.
R.
Sutarto
, S.
Altendorf
, B.
Coloru
, M.
Moretti Sala
, T.
Haupricht
, C.
Chang
, Z.
Hu
, C.
Schüßler-Langeheine
, N.
Hollmann
, H.
Kierspel
, J.
Mydosh
, H.
Hsieh
, H.-J.
Lin
, C.
Chen
, and L.
Tjeng
, Phys. Rev. B.
80
, 085308
(2009
).16.
T.
Mairoser
, A.
Schmehl
, A.
Melville
, T.
Heeg
, L.
Canella
, P.
Böni
, W.
Zander
, J.
Schubert
, D.
Shai
, E.
Monkman
, K.
Shen
, D.
Schlom
, and J.
Mannhart
, Phys. Rev. Lett.
105
, 257206
(2010
).17.
T.
Mairoser
, A.
Schmehl
, A.
Melville
, T.
Heeg
, W.
Zander
, J.
Schubert
, D. E.
Shai
, E. J.
Monkman
, K. M.
Shen
, T. Z.
Regier
, D. G.
Schlom
, and J.
Mannhart
, Appl. Phys. Lett.
98
, 102110
(2011
).18.
K.
Lee
and J. C.
Suits
, IEEE Trans. Magn.
7
, 391
(1971
).19.
Y.
Capiomont
, Nguyen-Van-Dang
, O.
Massenet
, and B. K.
Chakraverty
, Solid State Commun.
10
, 679
–683
(1972
).20.
O.
Massenet
, Y.
Capiomont
, and N.
Van Dang
, J. Appl. Phys.
45
, 3593
–3599
(1974
).21.
H.
Miyazaki
, T.
Ito
, H.
Im
, K.
Terashima
, S.
Yagi
, M.
Kato
, K.
Soda
, and S.-I.
Kimura
, Jpn. J. Appl. Phys.
48
, 055504
(2009
).22.
M.
Barbagallo
, N.
Hine
, J.
Cooper
, N.-J.
Steinke
, A.
Ionescu
, C.
Barnes
, C.
Kinane
, R.
Dalgliesh
, T.
Charlton
, and S.
Langridge
, Phys. Rev. B.
81
, 235216
(2010
).23.
R. W.
Ulbricht
, A.
Schmehl
, T.
Heeg
, J.
Schubert
, and D. G.
Schlom
, Appl. Phys. Lett.
93
, 102105
(2008
).24.
W. C.
Lang
, B. D.
Padalia
, L. M.
Watson
, D. J.
Fabian
, and P. R.
Norris
, Faraday Discuss. Chem. Soc.
60
, 37
–43
(1975
).25.
G. E.
Blonder
, M.
Tinkham
, and T. M.
Klapwijk
, Phys. Rev. B.
21
, 4515
–4532
(1982
).26.
S.
Upadhyay
, A.
Palanisami
, R. N.
Louie
, and R. A.
Buhrman
, Phys. Rev. Lett.
81
, 3247
–3250
(1998
).27.
R. J.
Soulen
, Jr
., Science
282
, 85
–88
(1998
).28.
I. I.
Mazin
, Phys. Rev. Lett.
83
, 1427
–1430
(1999
).29.
S.
Von Molnár
, IBM IBM J. Res. Dev.
14
, 269
–275
(1970
).30.
M. R.
Oliver
, J. O.
Dimmock
, and T. B.
Reed
, IBM J. Res. Develop.
14
, 276
–278
(1970
).31.
P.
Steeneken
, L.
Tjeng
, I.
Elfimov
, G.
Sawatzky
, G.
Ghiringhelli
, N.
Brookes
, and D.-J.
Huang
, Phys. Rev. Lett.
88
, 047201
(2002
).© 2012 American Institute of Physics.
2012
American Institute of Physics
You do not currently have access to this content.
