We demonstrate the van der Waals epitaxy of the topological insulator compound Bi2Te3 on the ferromagnetic insulator Cr2Ge2Te6. The layers are oriented with (001)Bi2Te3||(001)Cr2Ge2Te6 and (110)Bi2Te3||(100)Cr2Ge2Te6. Cross-sectional transmission electron microscopy indicates the formation of a sharp interface. At low temperatures, bilayers consisting of Bi2Te3 on Cr2Ge2Te6 exhibit a large anomalous Hall effect (AHE). Tilted field studies of the AHE indicate that the easy axis lies along the c-axis of the heterostructure, consistent with magnetization measurements in bulk Cr2Ge2Te6. The 61 K Curie temperature of Cr2Ge2Te6 and the use of near-stoichiometric materials may lead to the development of spintronic devices based on the AHE.

1.
M. Z.
Hasan
and
C. L.
Kane
,
Rev. Mod. Phys.
82
,
3045
(
2010
).
2.
R.
Yu
,
W.
Zhang
,
H.-J.
Zhang
,
S.-C.
Zhang
,
X.
Dai
, and
Z.
Fang
,
Science
329
,
61
(
2010
).
3.
D.
Kim
,
S.
Cho
,
N. P.
Butch
,
P.
Syers
,
K.
Kirshenbaum
,
S.
Adam
,
J.
Paglione
, and
M. S.
Fuhrer
,
Nat. Phys.
8
,
459
(
2012
).
4.
Y. L.
Chen
,
J.-H.
Chu
,
J. G.
Analytis
,
Z. K.
Liu
,
K.
Igarashi
,
H.-H.
Kuo
,
X. L.
Qi
,
S. K.
Mo
,
R. G.
Moore
,
D. H.
Lu
,
M.
Hashimoto
,
T.
Sasagawa
,
S. C.
Zhang
,
I. R.
Fisher
,
Z.
Hussain
, and
Z. X.
Shen
,
Science
329
,
659
(
2010
).
5.
C.-Z.
Chang
,
J.
Zhang
,
X.
Feng
,
J.
Shen
,
Z.
Zhang
,
M.
Guo
,
K.
Li
,
Y.
Ou
,
P.
Wei
,
L.-L.
Wang
,
Z.-Q.
Ji
,
Y.
Feng
,
S.
Ji
,
X.
Chen
,
J.
Jia
,
X.
Dai
,
Z.
Fang
,
S.-C.
Zhang
,
K.
He
,
Y.
Wang
,
L.
Lu
,
X.-C.
Ma
, and
Q.-K.
Xue
,
Science
340
,
167
(
2013
).
6.
J. G.
Checkelsky
,
R.
Yoshimi
,
A.
Tsukazaki
,
K. S.
Takahashi
,
Y.
Kozuka
,
J.
Falson
,
M.
Kawasaki
, and
Y.
Tokura
, “
Trajectory of anomalous Hall effect toward the quantized state in a ferromagnetic topological insulator
,”
Nat. Phys.
(in press); e-print arXiv:1406.7450.
7.
X.
Kou
,
S.-T.
Guo
,
Y.
Fan
,
L.
Pan
,
M.
Lang
,
Y.
Jiang
,
Q.
Shao
,
T.
Nie
,
K.
Murata
,
J.
Tang
,
Y.
Wang
,
L.
He
,
T.-K.
Lee
,
W.-L.
Lee
, and
K. L.
Wang
, e-print arXiv:1406.0106.
8.
Q. I.
Yang
,
M.
Dolev
,
L.
Zhang
,
J.
Zhao
,
A. D.
Fried
,
E.
Schemm
,
M.
Liu
,
A.
Palevski
,
A. F.
Marshall
,
S. H.
Risbud
, and
A.
Kapitulnik
,
Phys. Rev. B
88
,
081407
(
2013
).
9.
J.-M.
Zhang
,
W.
Ming
,
Z.
Huang
,
G.-B.
Liu
,
X.
Kou
,
Y.
Fan
,
K. L.
Wang
, and
Y.
Yao
,
Phys. Rev. B
88
,
235131
(
2013
).
10.
A.
Kandala
,
A.
Richardella
,
D. W.
Rench
,
D. M.
Zhang
,
T. C.
Flanagan
, and
N.
Samarth
,
Appl. Phys. Lett.
103
,
202409
(
2013
).
11.
P.
Wei
,
F.
Katmis
,
B. A.
Assaf
,
H.
Steinberg
,
P.
Jarillo-Herrero
,
D.
Heiman
, and
J. S.
Moodera
,
Phys. Rev. Lett.
110
,
186807
(
2013
).
12.
V.
Carteaux
,
D.
Brunet
,
G.
Ouvrard
, and
G.
Andre
,
J. Phys. Condens. Matter
7
,
69
(
1995
).
13.
H.
Ji
,
R. A.
Stokes
,
L. D.
Alegria
,
E. C.
Blomberg
,
M. A.
Tanatar
,
A.
Reijnders
,
L. M.
Schoop
,
T.
Liang
,
R.
Prozorov
,
K. S.
Burch
,
N. P.
Ong
,
J. R.
Petta
, and
R. J.
Cava
,
J. Appl. Phys.
114
,
114907
(
2013
).
14.
D.-X.
Qu
,
Y. S.
Hor
,
J.
Xiong
,
R. J.
Cava
, and
N. P.
Ong
,
Science
329
,
821
(
2010
).
15.
B. L. Y.
Feutelais
,
Mater. Res. Bull.
28
,
591
(
1993
).
16.
L. D.
Alegria
,
M. D.
Schroer
,
A.
Chatterjee
,
G. R.
Poirier
,
M.
Pretko
,
S. K.
Patel
, and
J. R.
Petta
,
Nano Lett.
12
,
4711
(
2012
).
17.
K. S.
Novoselov
,
A. K.
Geim
,
S. V.
Morozov
,
D.
Jiang
,
Y.
Zhang
,
S. V.
Dubonos
,
I. V.
Grigorieva
, and
A. A.
Firsov
,
Science
306
,
666
(
2004
).
18.
J. G.
Checkelsky
,
Y. S.
Hor
,
R. J.
Cava
, and
N. P.
Ong
,
Phys. Rev. Lett.
106
,
196801
(
2011
).
20.
J. G.
Checkelsky
,
M.
Lee
,
E.
Morosan
,
R. J.
Cava
, and
N. P.
Ong
,
Phys. Rev. B
77
,
014433
(
2008
).
21.
J. S.
Lee
,
A.
Richardella
,
D. W.
Rench
,
R. D.
Fraleigh
,
T. C.
Flanagan
,
J. A.
Borchers
,
J.
Tao
, and
N.
Samarth
,
Phys. Rev. B
89
,
174425
(
2014
).
22.
N.
Nagaosa
,
J.
Sinova
,
S.
Onoda
,
A. H.
MacDonald
, and
N. P.
Ong
,
Rev. Mod. Phys.
82
,
1539
(
2010
).
23.
Y. S.
Hor
,
P.
Roushan
,
H.
Beidenkopf
,
J.
Seo
,
D.
Qu
,
J. G.
Checkelsky
,
L. A.
Wray
,
D.
Hsieh
,
Y.
Xia
,
S.-Y.
Xu
,
D.
Qian
,
M. Z.
Hasan
,
N. P.
Ong
,
A.
Yazdani
, and
R. J.
Cava
,
Phys. Rev. B
81
,
195203
(
2010
).
24.
P. P. J.
Haazen
,
J.-B.
Lalo
,
T. J.
Nummy
,
H. J. M.
Swagten
,
P.
Jarillo-Herrero
,
D.
Heiman
, and
J. S.
Moodera
,
Appl. Phys. Lett.
100
,
082404
(
2012
).
25.
J. S.
Kim
,
S. S. A.
Seo
,
M. F.
Chisholm
,
R. K.
Kremer
,
H.-U.
Habermeier
,
B.
Keimer
, and
H. N.
Lee
,
Phys. Rev. B
82
,
201407
(
2010
).
26.
F.
Yang
,
A. A.
Taskin
,
S.
Sasaki
,
K.
Segawa
,
Y.
Ohno
,
K.
Matsumoto
, and
Y.
Ando
,
Appl. Phys. Lett.
104
,
161614
(
2014
).
You do not currently have access to this content.