We report the magnetic and magnetotransport properties of (In0.985Nd0.015)2O2.89 thin films grown by pulse laser deposition. The clear magnetization hysteresis loops with the complementary magnetic domain structure reveal the intrinsic room temperature ferromagnetism in the as-prepared films. The strong sp-f exchange interaction as a result of the rare earth doping is discussed as the origin of the magnetotransport behaviours. A positive magnetoresistance (∼29.2%) was observed at 5 K and ascribed to the strong ferromagnetic sp-f exchange interaction in (In0.985Nd0.015)2O2.89 thin films due to a large Zeeman splitting in an external magnetic field of 50 KOe.
REFERENCES
1.
S. A.
Wolf
, D. D.
Awschalom
, R. A.
Buhrman
, J. M.
Daughton
, S.
von Molnar
, M. L.
Roukes
, A. Y.
Chtchelkanova
, and D. M.
Treger
, Science
294
, 1488
(2001
).2.
I.
Žutić
, J.
Fabian
, and S.
Das Sarma
, Rev. Mod. Phys.
76
, 323
(2004
).3.
G. Z.
Xing
, J. B.
Yi
, J. G.
Tao
, T.
Liu
, L. M.
Wong
, Z.
Zhang
, G. P.
Li
, S. J.
Wang
, J.
Ding
, T. C.
Sum
, C. H. A.
Huan
, and T.
Wu
, Adv. Mater.
20
, 3521
(2008
).4.
T.
Dietl
, H.
Ohno
, F.
Matsukura
, J.
Cibert
, and D.
Errand
, Science
287
, 1019
(2000
).5.
M.
Venkatesan
, C. B.
Fitzgerald
, J. G.
Lunney
, and J. M. D.
Coey
, Phys. Rev. Lett.
93
, 177206
(2004
).6.
S.
Granville
, B.
Ruck
, F.
Budde
, A.
Koo
, D.
Pringle
, F.
Kuchler
, A.
Preston
, D.
Housden
, N.
Lund
, A.
Bittar
, G.
Williams
, and H.
Trodahl
, Phys. Rev. B
73
, 235335
(2006
).7.
D. D.
Wang
, Q.
Chen
, G. Z.
Xing
, J. B.
Yi
, S. B.
Rahman
, J.
Ding
, J. L.
Wang
, and T.
Wu
, Nano Lett.
12
, 3994
(2012
).8.
M.
Venkatesan
, C. B.
Fitzgerald
, and J. M. D.
Coey
, Nature
430
, 630
(2004
).9.
S. B.
Ogale
, Adv. Mater.
22
, 3125
(2010
).10.
J. B.
Yi
, C. C.
Lim
, G. Z.
Xing
, H. M.
Fan
, L. H.
Van
, S. L.
Huang
, K. S.
Yang
, X. L.
Huang
, X. B.
Qin
, B. Y.
Wang
, T.
Wu
, L.
Wang
, H. T.
Zhang
, X. Y.
Gao
, T.
Liu
, A. T. S.
Wee
, Y. P.
Feng
, and J.
Ding
, Phys. Rev. Lett.
104
, 137201
(2010
).11.
J. J.
Lee
, G. Z.
Xing
, J. B.
Yi
, T.
Chen
, S.
Li
, and M.
Ionescu
, Appl. Phys. Lett.
104
, 012405
(2014
).12.
I.
Hamberg
and C. G.
Granqvist
, J. Appl. Phys.
60
, R123
(1986
).13.
C. G.
Granqvist
and A.
Hultlker
, Thin Solid Films
411
, 1
(2002
).14.
N. H.
Hong
, J.
Sakai
, N. T.
Huong
, and V.
Brizé
, Appl. Phys. Lett.
87
, 102505
(2005
).15.
N. H.
Hong
, J.
Sakai
, N. T.
Huong
, A.
Ruyter
, and V.
Brizé
, J. Phys.: Condens. Matter
18
, 6897
(2006
).16.
G.
Peleckis
, X. L.
Wang
, and S. X.
Dou
, Appl. Phys. Lett.
88
, 132507
(2006
).17.
S. J.
Hu
, S. S.
Yan
, X. L.
Lin
, X. X.
Yao
, Y. X.
Chen
, G. L.
Liu
, and L. M.
Mei
, Appl. Phys. Lett.
91
, 262514
(2007
).18.
J.
Philip
, A.
Punnoose
, B. I.
Kim
, K. M.
Reddy
, S.
Layne
, J. O.
Holmes
, B.
Satpati
, P. R.
Leclair
, T. S.
Santos
, and J. S.
Moodera
, Nature Mater.
5
, 298
(2006
).19.
T.
Kataoka
, Y.
Yamazaki
, V. R.
Singh
, A.
Fujimori
, F.-H.
Chang
, H.-J.
Lin
, D. J.
Huang
, C. T.
Chen
, G. Z.
Xing
, J. W.
Seo
, C.
Panagopoulos
, and T.
Wu
, Phys. Rev. B
84
, 153203
(2011
).20.
J.
Limpert
, F.
Stutzki
, F.
Jansen
, H.-J.
Otto
, T.
Eidam
, C.
Jauregui
, and A.
Tünnermann
, Light: Sci. Appl.
1
, e8
(2012
).21.
E. M.
Dianov
, Light: Sci. Appl.
1
, e12
(2012
).22.
K.
Sugioka
and Y.
Cheng
, Light: Sci. Appl.
3
, e149
(2014
).23.
S.
Dhar
, O.
Brandt
, M.
Ramsteiner
, V. F.
Sapega
, and K. H.
Ploog
, Phys. Rev. Lett.
94
, 037205
(2005
).24.
S. V.
Sergeyev
, C. B.
Mou
, E. G.
Turitsyna
, A.
Rozhin
, S. K.
Turitsyn
and K.
Blow
, Light: Sci. Appl.
3
, e131
(2014
).25.
Y.-Y.
Lai
, Y. P.
Lan
, and T. C.
Lu
, Light: Sci. Appl.
2
, e76
(2013
).26.
G. Z.
Xing
, J. B.
Yi
, D. D.
Wang
, L.
Liao
, T.
Yu
, Z. X.
Shen
, C. H. A.
Huan
, T. C.
Sum
, J.
Ding
, and T.
Wu
, Phys. Rev. B
79
, 174406
(2009
).27.
R. D.
Shannon
, Acta Crystallogr. A
32
, 751
(1976
).28.
R. K.
Selvan
, I.
Genish
, I.
Perelshtein
, J. M. C.
Moreno
, and A.
Gedanken
, J. Phys. Chem. C
112
, 1795
(2008
).29.
M.
Subramanian
, P.
Thakur
, S.
Gautam
, K. H.
Chae
, M.
Tanemura
, T.
Hihara
, S.
Vijayalakshmi
, T.
Soga
, S. S.
Kim
, K.
Asokan
, and R.
Jayavel
, J. Phys. D: Appl. Phys.
42
, 105410
(2009
).30.
J. B.
Goodenough
, Phys. Rev.
100
, 564
(1955
).31.
U.
Hartmann
, Annu. Rev. Mater. Sci.
29
, 53
(1999
).32.
J. M. D.
Coey
, M.
Venkatesan
, and C. B.
Fitzgerald
, Nature Mater.
4
, 173
(2005
).33.
D. D.
Wang
, G. Z.
Xing
, F.
Yan
, Y. S.
Yan
, and S.
Li
, Appl. Phys. Lett.
104
, 022412
(2014
).34.
A. G.
Petukhov
and M.
Foyel
, Phys. Rev. B
62
, 520
(2000
).35.
G. Z.
Xing
, Y. H.
Lu
, Y. F.
Tian
, J. B.
Yi
, C. C.
Lim
, Y. F.
Li
, G. P.
Li
, D. D.
Wang
, B.
Yao
, J.
Ding
, Y. P.
Feng
, and T.
Wu
, AIP Adv.
1
, 022152
(2011
).36.
Y. F.
Tian
, S.-S.
Yan
, Q.
Gao
, J. X.
Deng
, Y. X.
Chen
, G. L.
Liu
, L. M.
Mei
, and Y.
Qiang
, Phys. Rev. B
79
, 115209
(2009
).37.
Y. F.
Tian
, W. N.
Lin
, and T.
Wu
, Appl. Phys. Lett.
100
, 052408
(2012
).38.
M.
He
, Y. F.
Tian
, D.
Springer
, I. A.
Putra
, G. Z.
Xing
, E. E. M.
Chia
, S. A.
Cheong
, and T.
Wu
, Appl. Phys. Lett.
99
, 222511
(2011
).39.
S.
Singh
and M. S. R.
Rao
, Phys. Rev. B
80
, 045210
(2009
).40.
M.
Sawicki
, T.
Dietl
, J.
Kossut
, J.
Igalson
, T.
Wojtowicz
, and W.
Plesiewicz
, Phys. Rev. Lett.
56
, 508
(1986
).41.
B. I.
Shklovskii
and A. L.
Efros
, Electronic Properties of Doped Semiconductors
(Springer-Verlag
, Berlin
, 1984
).© 2014 AIP Publishing LLC.
2014
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.