We investigate the micromechanical exfoliation and van der Waals (vdW) assembly of ferromagnetic layered dichalcogenide Fe0.25TaS2. The vdW interlayer coupling at the Fe-intercalated plane of Fe0.25TaS2 allows exfoliation of flakes. A vdW junction between the cleaved crystal surfaces is constructed by dry transfer method. We observe tunnel magnetoresistance in the resulting junction under an external magnetic field applied perpendicular to the plane, demonstrating spin-polarized tunneling between the ferromagnetic layered material and the vdW junction.
References
1.
A. K.
Geim
and K. S.
Novoselov
, Nat. Mater.
6
, 183
(2007
).2.
Q. H.
Wang
, K.
Kalantar-Zadeh
, A.
Kis
, J. N.
Coleman
, and M. S.
Strano
, Nat. Nanotechnol.
7
, 699
(2012
).3.
A. K.
Geim
and I. V.
Grigorieva
, Nature
499
, 419
(2013
).4.
W. J.
Yu
, Z.
Li
, H.
Zhou
, Y.
Chen
, Y.
Wang
, Y.
Huang
, and X.
Duan
, Nat. Mater.
12
, 246
(2013
).5.
L.
Britnell
, R. M.
Ribeiro
, A.
Eckmann
, R.
Jalil
, B. D.
Belle
, A.
Mishchenko
, Y. J.
Kim
, R. V.
Gorbachev
, T.
Georgiou
, S. V.
Morozov
, A. N.
Grigorenko
, A. K.
Geim
, C.
Casiraghi
, A. H. C.
Neto
, and K. S.
Novoselov
, Science
340
, 1311
(2013
).6.
D.
Akinwande
, N.
Petrone
, and J.
Hone
, Nat. Commun.
5
, 5678
(2014
).7.
F.
Withers
, O.
Del Pozo-Zamudio
, A.
Mishchenko
, A. P.
Rooney
, A.
Gholinia
, K.
Watanabe
, T.
Taniguchi
, S. J.
Haigh
, A. K.
Geim
, A. I.
Tartakovskii
, and K. S.
Novoselov
, Nat. Mater.
14
, 301
(2015
).8.
W.
Han
, R. K.
Kawakami
, M.
Gmitra
, and J.
Fabian
, Nat. Nanotechnol.
9
, 794
(2014
).9.
P. J.
Zomer
, M. H. D.
Guimarães
, N.
Tombros
, and B. J.
van Wees
, Phys. Rev. B
86
, 161416
(2012
).10.
E.
Cobas
, A. L.
Friedman
, O. M. J.
van't Erve
, J. T.
Robinson
, and B. T.
Jonker
, Nano Lett.
12
, 3000
(2012
).11.
T.
Yamaguchi
, Y.
Inoue
, S.
Masubuchi
, S.
Morikawa
, M.
Onuki
, K.
Watanabe
, T.
Taniguchi
, R.
Moriya
, and T.
Machida
, Appl. Phys. Express
6
, 073001
(2013
).12.
M. V.
Kamalakar
, A.
Dankert
, J.
Bergsten
, T.
Ive
, and S. P.
Dash
, Sci. Rep.
4
, 6146
(2014
).13.
A.
Mishchenko
, J. S.
Tu
, Y.
Cao
, R. V.
Gorbachev
, J. R.
Wallbank
, M. T.
Greenaway
, V. E.
Morozov
, S. V.
Morozov
, M. J.
Zhu
, S. L.
Wong
, F.
Withers
, C. R.
Woods
, Y. J.
Kim
, K.
Watanabe
, T.
Taniguchi
, E. E.
Vdovin
, O.
Makarovsky
, T. M.
Fromhold
, V. I.
Fal'ko
, A. K.
Geim
, L.
Eaves
, and K. S.
Novoselov
, Nat. Nanotechnol.
9
, 808
(2014
).14.
K.
Liu
, L.
Zhang
, T.
Cao
, C.
Jin
, D.
Qiu
, Q.
Zhou
, A.
Zettl
, P.
Yang
, S. G.
Louie
, and F.
Wang
, Nat. Commun.
5
, 4966
(2014
).15.
B.
Sachs
, T. O.
Wehling
, K. S.
Novoselov
, A. I.
Lichtenstein
, and M. I.
Katsnelson
, Phys. Rev. B
88
, 201402
(2013
).16.
X.
Li
and J.
Yang
, J. Mater. Chem. C
2
, 7071
(2014
).17.
N. V.
Baranov
, E. G.
Gerasimov
, and N. V.
Mushnikov
, Phys. Met. Metallogr.
112
, 711
(2011
).18.
H.
Narita
, H.
Ikuta
, H.
Hinode
, T.
Uchida
, T.
Ohtani
, and M.
Wakihara
, J. Solid State Chem.
108
, 148
(1994
).19.
M.
Eibschütz
, S.
Mahajan
, F. J.
DiSalvo
, G. W.
Hull
, and J. V.
Waszczak
, J. Appl. Phys.
52
, 2098
(1981
).20.
K. T.
Ko
, K.
Kim
, S. B.
Kim
, H. D.
Kim
, J. Y.
Kim
, B. I.
Min
, J. H.
Park
, F. H.
Chang
, H. J.
Lin
, A.
Tanaka
, and S. W.
Cheong
, Phys. Rev. Lett.
107
, 247201
(2011
).21.
J. G.
Checkelsky
, M.
Lee
, E.
Morosan
, R. J.
Cava
, and N. P.
Ong
, Phys. Rev. B
77
, 014433
(2008
).22.
W. J.
Hardy
, C.-W.
Chen
, A.
Marcinkova
, H.
Ji
, J.
Sinova
, D.
Natelson
, and E.
Morosan
, Phys. Rev. B
91
, 054426
(2015
).23.
E.
Morosan
, H. W.
Zandbergen
, L.
Li
, M.
Lee
, J. G.
Checkelsky
, M.
Heinrich
, T.
Siegrist
, N. P.
Ong
, and R. J.
Cava
, Phys. Rev. B
75
, 104401
(2007
).24.
A.
Castellanos-Gomez
, M.
Buscema
, R.
Molenaar
, V.
Singh
, L.
Janssen
, H. S. J.
van der Zant
, and G. A.
Steele
, 2D Materials
1
, 011002
(2014
).25.
See supplemental material at http://dx.doi.org/10.1063/1.4930311 for the transport properties and XPS analysis of exfoliated Fe0.25TaS2 crystal, TEM image and EDX analysis of vdW junction, and the magnetoresistance properties of other vdW junction devices.
26.
M. F.
Gillies
, A. E. T.
Kuiper
, J. B. A.
van Zon
, and J. M.
Sturm
, Appl. Phys. Lett.
78
, 3496
(2001
).27.
M.
Sharma
, S. X.
Wang
, and J. H.
Nickel
, Phys. Rev. Lett.
82
, 616
(1999
).28.
J.
Dijkstra
, P. J.
Zijlema
, C. F.
v. Bruggen
, C.
Haas
, and R. A. D.
Groot
, J. Phys.: Condens. Matter
1
, 6363
(1989
).29.
L.
Wang
, I.
Meric
, P. Y.
Huang
, Q.
Gao
, Y.
Gao
, H.
Tran
, T.
Taniguchi
, K.
Watanabe
, L. M.
Campos
, D. A.
Muller
, J.
Guo
, P.
Kim
, J.
Hone
, K. L.
Shepard
, and C. R.
Dean
, Science
342
, 614
(2013
).30.
M. A.
Stolyarov
, G.
Liu
, S. L.
Rumyantsev
, M.
Shur
, and A. A.
Balandin
, Appl. Phys. Lett.
107
, 023106
(2015
).31.
A.
Avsar
, I. J.
Vera-Marun
, J. Y.
Tan
, K.
Watanabe
, T.
Taniguchi
, A. H.
Castro Neto
, and B.
Özyilmaz
, ACS Nano
9
, 4138
(2015
).© 2015 AIP Publishing LLC.
2015
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.
