Using ferromagnetic La0.67Sr0.33MnO3 electrodes bridged by single-layer graphene, we observe magnetoresistive changes of ∼32–35 MΩ at 5 K. Magneto-optical Kerr effect microscopy at the same temperature reveals that the magnetoresistance arises from in-plane reorientations of electrode magnetization, evidencing tunnelling anisotropic magnetoresistance at the La0.67Sr0.33MnO3-graphene interfaces. Large resistance switching without spin transport through the non-magnetic channel could be attractive for graphene-based magnetic-sensing applications.

1.
P.
Seneor
,
B.
Dlubak
,
M.-B.
Martin
,
A.
Anane
,
H.
Jaffres
, and
A.
Fert
,
MRS Bull.
37
,
1245
(
2012
).
2.
A. C.
Ferrari
,
F.
Bonaccorso
,
V.
Fal'ko
,
K. S.
Novoselov
,
S.
Roche
,
P.
Bøggild
,
S.
Borini
,
F. H. L.
Koppens
,
V.
Palermo
,
N.
Pugno
 et al,
Nanoscale
7
,
4598
(
2015
).
3.
D.
Huertas-Hernando
,
F.
Guinea
, and
A.
Brataas
,
Phys. Rev. Lett.
103
,
146801
(
2009
).
4.
D.
Pesin
and
A. H.
MacDonald
,
Nat. Mater.
11
,
409
(
2012
).
5.
H.
Dery
,
L.
Cywinski
,
P.
Dalal
, and
L.
Sham
,
Nature
447
,
573
(
2007
).
6.
B.
Behin-Aein
,
D.
Datta
,
S.
Salahuddin
, and
S.
Datta
,
Nat. Nanotechnol.
5
,
266
(
2010
).
7.
N.
Tombros
,
C.
Jozsa
,
M.
Popinciuc
,
H. T.
Jonkman
, and
B. J.
van Wees
,
Nature
448
,
571
(
2007
).
8.
W.
Han
,
K.
Pi
,
W.
Bao
,
K. M.
McCreary
,
Y.
Li
,
W. H.
Wang
,
C. N.
Lau
, and
R. K.
Kawakami
,
Appl. Phys. Lett.
94
,
222109
(
2009
).
9.
W.
Han
and
R. K.
Kawakami
,
Phys. Rev. Lett.
107
,
047207
(
2011
).
10.
T.
Maassen
,
J. J.
Van den Berg
,
N.
Ijbema
,
F.
Fromm
,
T.
Seyller
,
R.
Yakimova
, and
B. J.
van Wees
,
Nano Lett.
12
,
1498
(
2012
).
11.
M. H. D.
Guimarães
,
A.
Veligura
,
P. J.
Zomer
,
T.
Maassen
,
I. J.
Vera-Marun
,
N.
Tombros
, and
B. J.
van Wees
,
Nano Lett.
12
,
3512
(
2012
).
12.
P. J.
Zomer
,
M. H. D.
Guimarães
,
N.
Tombros
, and
B. J.
van Wees
,
Phys. Rev. B
86
,
161416
(
2012
).
13.
J.
Ingla-Aynés
,
M. H. D.
Guimarães
,
R. J.
Meijerink
,
P. J.
Zomer
, and
B. J.
van Wees
,
Phys. Rev. B
92
,
201410(R)
(
2015
).
14.
B.
Dlubak
,
M.-B.
Martin
,
C.
Deranlot
,
B.
Servet
,
S.
Xavier
,
R.
Mattana
,
M.
Sprinkle
,
C.
Berger
,
W. A.
de Heer
,
F.
Petroff
,
A.
Anane
,
P.
Seneor
, and
A.
Fert
,
Nat. Phys.
8
,
557
(
2012
).
15.
T. R.
McGuire
and
R. L.
Potter
,
IEEE Trans. Mag.
11
,
1018
(
1975
).
16.
J.-B.
Yau
,
X.
Hong
,
A.
Posadas
,
C. H.
Ahn
,
W.
Gao
,
E.
Altman
,
Y.
Bason
,
L.
Klein
,
M.
Sidorov
, and
Z.
Krivokapic
,
J. Appl. Phys.
102
,
103901
(
2007
).
17.
N. D.
Mathur
,
P. B.
Littlewood
,
N. K.
Todd
,
S. P.
Isaac
,
B.-S.
Teo
,
D.-J.
Kang
,
E. J.
Tarte
,
Z. H.
Barber
,
J. E.
Evetts
, and
M. G.
Blamire
,
J. Appl. Phys.
86
,
6287
(
1999
).
18.
J.
Wolfman
,
A. M.
Haghiri-Gosnet
,
B.
Raveau
,
C.
Vieu
,
E.
Cambril
,
A.
Cornette
, and
H.
Launois
,
J. Appl. Phys.
89
,
6955
(
2001
).
19.
L.
Granja
,
L. E.
Hueso
,
P.
Levy
, and
N. D.
Mathur
,
Appl. Phys. Lett.
103
,
062404
(
2013
).
20.
P. K.
Muduli
,
J.
Barzola-Quiquia
,
S.
Dusari
,
A.
Ballestar
,
F.
Bern
,
W.
Böhlmann
, and
P.
Esquinazi
,
Nanotechnology
24
,
015703
(
2013
).
21.
S. J.
van der Molen
,
N.
Tombros
, and
B. J.
van Wees
,
Phys. Rev. B
73
,
220406
(
2006
).
22.
C.
Gould
,
C.
Rüster
,
T.
Jungwirth
,
E.
Girgis
,
G. M.
Schott
,
R.
Giraud
,
K.
Brunner
,
G.
Schmidt
, and
L. W.
Molenkamp
,
Phys. Rev. Lett.
93
,
117203
(
2004
).
23.
C.
Rüster
,
C.
Gould
,
T.
Jungwirth
,
J.
Sinova
,
G. M.
Schott
,
R.
Giraud
,
K.
Brunner
,
G.
Schmidt
, and
L. W.
Molenkamp
,
Phys. Rev. Lett.
94
,
027203
(
2005
).
24.
J.
Moser
,
A.
Matos-Abiague
,
D.
Schuh
,
W.
Wegscheider
,
J.
Fabian
, and
D.
Weiss
,
Phys. Rev. Lett.
99
,
056601
(
2007
).
25.
M.
Grünewald
,
M.
Wahler
,
F.
Schumann
,
M.
Michelfeit
,
C.
Gould
,
R.
Schmidt
,
F.
Würthner
,
G.
Schmidt
, and
L. W.
Molenkamp
,
Phys. Rev. B
84
,
125208
(
2011
).
26.
M.
Grünewald
,
N.
Homonnay
,
J.
Kleinlein
, and
G.
Schmidt
,
Phys. Rev. B
90
,
205208
(
2014
).
27.
J.-H.
Park
,
E.
Vescovo
,
H.-J.
Kim
,
C.
Kwon
,
R.
Ramesh
, and
T.
Vankatesan
,
Nature
392
,
794
796
(
1998
).
28.
M.
Bowen
,
M.
Bibes
,
A.
Barthélémy
,
J.-P.
Contour
,
A.
Anane
,
Y.
Lemaître
, and
A.
Fert
,
Appl. Phys. Lett.
82
,
233
(
2003
).
29.
H.
Boschker
,
M.
Mathews
,
E. P.
Houwman
,
H.
Nishikawa
,
A.
Vailionis
,
G.
Koster
,
G.
Rjinders
, and
D. H. A.
Blank
,
Phys. Rev. B
79
,
214425
(
2009
).
30.
L. C.
Phillips
,
W.
Yan
,
X.
Moya
,
M.
Ghidini
,
F.
Maccherozzi
,
S. S.
Dhesi
, and
N. D.
Mathur
,
Phys. Rev. Appl.
4
,
064004
(
2015
).
31.
L. C.
Phillips
,
M.
Ghidini
,
X.
Moya
,
F.
Maccherozzi
,
S. S.
Dhesi
, and
N. D.
Mathur
,
J. Phys. D: Appl. Phys.
46
,
032002
(
2013
).
32.
R.
Uecker
,
P.
Reiche
,
V.
Alex
,
J.
Doerschel
, and
R.
Schalge
,
J. Cryst. Growth
137
,
278
(
1994
).
33.
L. C.
Phillips
,
F.
Maccherozzi
,
X.
Moya
,
M.
Ghidini
,
W.
Yan
,
J.
Soussi
,
S. S.
Dhesi
, and
N. D.
Mathur
,
J. Magn. Magn. Mater.
355
,
331
(
2014
).
34.
See supplementary material at http://dx.doi.org/10.1063/1.4942778 for AFM data on a SiO2-backfilled electrode in device 3 (supplementary note 1), X-ray diffraction data on unpatterned LSMO films (supplementary note 2), AFM data after graphene transfer (supplementary note 3), optical microscopy images of graphene flakes (supplementary note 4), raw MR data for devices 1–3 (supplementary note 5), and MR at 20 K in device 2 (supplementary note 6).
35.
K.
Novoselov
,
D.
Jiang
,
F.
Schedin
,
T. J.
Booth
,
V. V.
Khotkevich
,
S. V.
Morozov
, and
A. K.
Geim
,
Proc. Natl. Acad. Sci.
102
,
10451
(
2005
).
36.
C.
Casiraghi
,
A.
Hartschuh
,
E.
Lidorikis
,
H.
Qian
,
H.
Harutyunyan
,
T.
Gokus
,
K. S.
Novoselov
, and
A. C.
Ferrari
,
Nano Lett.
7
,
2711
(
2007
).
37.
A. C.
Ferrari
,
J. C.
Meyer
,
V.
Scardaci
,
C.
Casiraghi
,
M.
Lazzeri
,
F.
Mauri
,
S.
Piscanec
,
D.
Jiang
,
K. S.
Novoselov
,
S.
Roth
, and
A. K.
Geim
,
Phys. Rev. Lett.
97
,
187401
(
2006
).
38.
A. C.
Ferrari
and
D. M.
Basko
,
Nat. Nanotechnol.
8
,
235
(
2013
).
39.
A.
Reina
,
H.
Son
,
L.
Jiao
,
B.
Fan
,
M. S.
Dresselhaus
,
Z.
Liu
, and
J.
Kong
,
J. Phys. Chem. C
112
,
17741
(
2008
).
40.
F.
Bonaccorso
,
A.
Lombardo
,
T.
Hasan
,
Z.
Sun
,
L.
Colombo
, and
A. C.
Ferrari
,
Mater Today
15
,
564
(
2012
).
41.
M.
Freiser
,
IEEE Trans. Mag.
4
,
152
(
1968
).
42.
A.
Das
,
S.
Pisana
,
B.
Chakraborty
,
S.
Piscanec
,
S. K.
Saha
,
U. V.
Waghmare
,
K. S.
Novoselov
,
H. R.
Krishnamurthy
,
A. K.
Geim
,
A. C.
Ferrari
, and
A. K.
Sood
,
Nat. Nanotechnol.
3
,
210
(
2008
).
43.
D. M.
Basko
,
S.
Piscanec
, and
A. C.
Ferrari
,
Phys. Rev. B
80
,
165413
(
2009
).
44.
X.
Zhang
,
C.
Serrano
,
E.
Daran
,
F.
Lahoz
,
G.
Lacoste
, and
A.
Muñoz-Yagüe
,
Phys. Rev. B
62
,
4446
(
2000
).
45.
A.
Mendioroz
,
R.
Balda
,
M.
Voda
,
M.
Al-Saleh
, and
J.
Fernández
,
Opt. Mater.
26
,
351
(
2004
).
46.
L. E.
Hueso
,
J. M.
Pruneda
,
V.
Ferrari
,
G.
Burnell
,
J. P.
Valdés-Herrera
,
B. D.
Simons
,
P. B.
Littlewood
,
E.
Artacho
,
A.
Fert
, and
N. D.
Mathur
,
Nature
445
,
410
(
2007
).
47.
W. F.
Brinkman
,
R. C.
Dynes
, and
J. M.
Rowell
,
J. Appl. Phys.
41
,
1915
(
1970
).
48.
M. J.
Calderón
,
L.
Brey
, and
F.
Guinea
,
Phys. Rev. B
60
,
6698
(
1999
).
49.
T.
Valet
and
A.
Fert
,
Phys. Rev. B
48
,
7099
(
1993
).
50.
A.
Fert
and
H.
Jaffrès
,
Phys. Rev. B
64
,
184420
(
2001
).
51.
W.
Yan
,
L. C.
Phillips
,
M.
Barbone
,
S.
Hämäläinen
,
A.
Lombardo
,
M.
Ghidini
,
X.
Moya
,
F.
Maccherozzi
,
S.
van Dijken
,
S. S.
Dhesi
,
A. C.
Ferrari
, and
N. D.
Mathur
, “
Long spin diffusion length in few-layer graphene flakes
” (unpublished).
52.
A. N.
Chantis
,
K. D.
Belaschenko
,
E. Y.
Tsymbal
, and
M.
van Schilfgaarde
,
Phys. Rev. Lett.
98
,
046601
(
2007
).
53.
Y.
Fukuma
,
L.
Wang
,
H.
Idzunchi
,
S.
Takahasi
,
S.
Maekawa
, and
Y.
Otani
,
Nat. Mater.
10
,
527
(
2011
).

Supplementary Material

You do not currently have access to this content.