We report here on the magnetic coupling taking place between Fe3O4 and Co layers across an organic monolayer of α-sexithiophene (6T). The controlled growth of 6T ultrathin films on epitaxial Fe3O4 surfaces allows to prepare highly homogeneous insulating layers with thicknesses in the range 0.5–2.0 monolayers (ML). A combined study using vibrating sample magnetometry and polarized neutron reflectivity reveals that hybrid Fe3O4/6T/Co tunnel junctions show different magnetic couplings depending on the 6T thickness. In particular, magnetic coupling between Fe3O4 and Co layers separated by 1 ML of 6T is consistent with anti-ferromagnetic coupling, opening new perspectives for controlling magnetization in organic spintronic devices.

1.
C.
Chappert
,
A.
Fert
, and
F. N.
Van Dau
,
Nature Mater.
6
,
813
(
2007
).
2.
P.
Grünberg
,
R.
Schreiber
,
Y.
Pang
,
M. B.
Brodsky
, and
H.
Sowers
,
Phys. Rev. Lett.
57
,
2442
(
1986
).
3.
S. S. P.
Parkin
,
N.
More
, and
K. P.
Roche
,
Phys. Rev. Lett.
64
,
2304
(
1990
).
4.
B.
Hjörvarsson
,
A.
Dura
,
P.
Isberg
,
T.
Watanabe
,
T. J.
Udovic
,
G.
Andersson
, and
C. F.
Majkrzak
,
Phys. Rev. Lett.
79
,
901
(
1997
).
5.
Y. Y.
Huang
,
G. P.
Felcher
, and
S. S. P.
Parkin
,
J. Magn. Magn. Mater.
99
,
L31
38
(
1991
).
6.
J.
Faure-Vincent
,
C.
Tiusan
,
C.
Bellouard
,
E.
Popova
,
M.
Hehn
,
F.
Montaigne
, and
A.
Schuhl
,
Phys. Rev. Lett.
89
,
107206
(
2002
).
7.
H. C.
Wu
,
S. K.
Arora
,
O. N.
Mryasov
, and
I. V.
Shvets
,
Appl. Phys. Lett.
92
,
182502
(
2008
).
8.
J.-H.
Chung
,
S. J.
Chung
,
S.
Lee
,
B. J.
Kirby
,
J. A.
Borchers
,
Y. J.
Cho
,
X.
Liu
, and
J. K.
Furdyna
,
Phys. Rev. Lett.
101
,
237202
(
2008
).
9.
V. A.
Dediu
,
L. E
Hueso
,
I.
Bergenti
, and
C.
Taliani
,
Nature Mater.
8
,
707
716
(
2009
).
10.
T. S.
Santos
,
J. S.
Lee
,
P.
Migdal
,
I. C.
Lekshmi
,
B.
Satpati
, and
J.-S.
Moodera
,
Phys. Rev. Lett.
98
,
016601
(
2007
).
11.
C.
Barraud
,
P.
Seneor
,
R.
Mattana
,
S.
Fusil
,
K.
Bouzehouane
,
C.
Deranlot
,
P.
Graziosi
,
L.
Hueso
,
I.
Bergenti
,
V.
Dediu
,
F.
Petroff
, and
A.
Fert
,
Nat. Phys.
6
,
615
(
2010
).
12.
J. H.
Shim
,
K. V.
Raman
,
Y. J.
Park
,
T. S.
Santos
,
G. X.
Miao
,
B.
Satpati
, and
J. S.
Moodera
,
Phys. Rev. Lett.
100
,
226603
(
2008
).
13.
Y.
Liu
,
S. M.
Watson
,
T.
Lee
,
J. M.
Gorham
,
H. E.
Katz
,
J. A.
Borchers
,
H. D.
Fairbrother
, and
D. H.
Reich
,
Phys. Rev. B
79
,
075312
(
2009
).
14.
J.-B.
Moussy
,
L.
Tortech
,
F.
Rengnez
,
S.
Matzen
,
F.
Ott
,
M.-J.
Guittet
, and
D.
Fichou
,
J. Mater. Chem.
19
,
6973
(
2009
).
15.
S.
Berny
,
L.
Tortech
,
D.
Fichou
,
S.
Matzen
, and
J.-B.
Moussy
,
Appl. Phys. Lett.
97
,
253303
(
2010
).
16.
M.
Fonin
,
Y.
Dedkov
,
R.
Pentcheva
,
U.
Rüdiger
, and
G.
Güntherodt
,
J. Phys.: Condens. Matter
19
,
315217
(
2007
).
17.
D.
Fichou
,
J. Mater. Chem.
10
,
571
(
2000
).
18.
A. V.
Ramos
,
J.-B.
Moussy
,
M.-J.
Guittet
,
M.
Gautier-Soyer
,
C.
Gatel
,
P.
Bayle-Guillemaud
,
B.
Warot-Fonrose
, and
E.
Snoeck
,
Phys. Rev. B
75
,
224421
(
2007
).
19.
A. V.
Ramos
,
S.
Matzen
,
J.-B.
Moussy
,
F.
Ott
, and
M.
Viret
,
Phys. Rev. B
79
,
014401
(
2009
).
20.
J.
Yang
,
T.
Wang
,
H.
Wang
,
F.
Zhu
,
G.
Li
, and
D.
Yan
,
J. Phys. Chem. B
112
,
7816
7820
(
2008
).
21.
M.
Ziese
,
I.
Vrejoiu
, and
D.
Hesse
,
Appl. Phys. Lett.
97
,
052504
(
2010
).
22.
C.
Tiusan
,
F.
Greullet
,
M.
Hehn
,
F.
Montaigne
,
S.
Andrieu
, and
A.
Schuhl
,
J. Phys.: Condens. Matter
19
,
165201
(
2007
).
23.
F.
Ott
,
J. Phys. Condens. Matter
20
,
264009
(
2008
).
24.
J.-H.
Chung
,
Y.-S.
Song
,
T.
Yoo
,
S. J.
Chung
,
S.
Lee
,
B. J.
Kirby
,
X.
Liu
, and
J. K.
Furdyna
,
J. Appl. Phys.
110
,
013912
(
2011
).
25.
J. C.
Slonczewski
,
Phys. Rev. B
39
,
6995
(
1989
).
26.
27.
P.
Sandowski
and
P.
Kacman
,
Phys. Rev. B
71
,
201303
(
2005
).
28.
H.-C.
Wu
,
O. N.
Mryasov
,
K.
Radican
, and
I. V.
Shvets
,
Appl. Phys. Lett.
94
,
262506
(
2009
).
29.
M.
Ye. Zhuravlev
,
E. Y.
Tsymbal
, and
A. V.
Vedyayev
,
Phys. Rev. Lett.
94
,
026806
(
2005
).
30.
L.
Schulz
,
L.
Nuccio
,
M.
Willis
,
P.
Desai
,
P.
Shakya
,
T.
Kreouzis
,
V. K.
Malik
,
C.
Bernhard
,
F. L.
Pratt
,
N. A.
Morley
,
A.
Suter
,
G. J.
Nieuwenhuys
,
T.
Prokscha
,
E.
Morenzoni
,
W. P.
Gillin
, and
A. J.
Drew
,
Nature Mater.
1
,
39
44
(
2011
).
You do not currently have access to this content.