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.
REFERENCES
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.
P.
Bruno
, Phys. Rev. B
52
, 411
(1995
).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
).© 2013 AIP Publishing LLC.
2013
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.