High-purity, well-crystallized spinel Fe3S4 nanoplatelets were synthesized by the hydrothermal method, and the saturation magnetic moment of Fe3S4 was measured at 1.83 μB/f.u. The temperature-dependent resistivity of Fe3S4 was metallic-like for T < 180 K: room-temperature resistivity was measured at 7.711 × 103 μΩ cm. The anomalous Hall conductivity of Fe3S4 decreased with increasing longitudinal conductivity, in sharp contrast with the accepted theory of the anomalous Hall effect in a dirty-metal regime. Furthermore, negligible spin-dependent magnetoresistance was observed. Band structure calculations confirmed our experimental observations that Fe3S4 is a metal and not a half metal as expected.

1.
B. J.
Skinner
,
F. S.
Grimaldi
, and
R. C.
Erd
,
Am. Mineral
49
,
543
(
1964
).
2.
G. Q.
Gong
,
A.
Gupta
,
G.
Xiao
,
W.
Qian
, and
V. P.
Dravid
,
Phys. Rev. B
56
,
5096
(
1997
).
3.
Y. S.
Dedkov
,
U.
Rudiger
, and
G.
Guntherodt
,
Phys. Rev. B
65
,
064417
(
2002
).
4.
M. I.
Katsnelson
,
V. Y.
Irkhin
,
L.
Chioncel
,
A. I.
Lichtenstein
, and
R. A.
de Groot
,
Rev. Mod. Phys.
80
,
315
(
2008
).
5.
A. J.
Devey
,
R.
Grau-Crespo
, and
N. H.
de Leeuw
,
Phys. Rev. B
79
,
195126
(
2009
).
6.
J.
Wang
,
S. H.
Cao
,
W.
Wu
, and
G. M.
Zhao
,
Phys. Scr.
83
,
045702
(
2011
).
7.
A.
Roldan
,
D.
Santos-Carballal
, and
N. H.
de Leeuw
,
J. Chem. Phys.
138
,
204712
(
2013
).
8.
H. F.
Liu
,
A.
Huang
, and
D. Z.
Chi
,
J. Phys. D: Appl. Phys.
43
,
455405
(
2010
).
9.
C. T.
Lefevre
,
N.
Menguy
,
F.
Abreu
,
U.
Lins
,
M.
Posfai
,
T.
Prozorov
,
D.
Pignol
,
R. B.
Frankel
, and
D. A.
Bazylinski
,
Science
334
,
1720
(
2011
).
10.
X. L.
Jia
,
Z.
Chen
,
X.
Cui
,
Y. T.
Peng
,
X. L.
Wang
,
G.
Wang
,
F.
Wei
, and
Y. F.
Lu
,
Acs Nano
6
,
9911
(
2012
).
11.
M.
Naresh
,
S.
Das
,
P.
Mishra
, and
A.
Mittal
,
Biotechnol. Bioeng.
109
,
1205
(
2012
).
12.
W.
Chen
,
C.
Xia
, and
H. N.
Alshareef
,
Acs Nano
8
,
9531
(
2014
).
13.
J. M. D.
Coey
and
M. R.
Spender
,
Bull. Am. Phys. Soc.
15
,
824
(
1970
).
14.
J. M. D.
Coey
,
M. R.
Spender
, and
A. H.
Morrish
,
Solid State Commun.
8
,
1605
(
1970
).
15.
B.
Zhang
,
G. A.
de Wijs
, and
R. A.
de Groot
,
Phys. Rev. B
86
,
020406R
(
2012
).
16.
G.
Kresse
and
J.
Hafner
,
Phys. Rev. B
47
,
558
(
1993
).
17.
G.
Kresse
and
J.
Furthmuller
,
Comput. Mater. Sci.
6
,
15
(
1996
).
18.
P. E.
Blochl
,
Phys. Rev. B
50
,
17953
(
1994
).
19.
H. J.
Monkhorst
and
J. D.
Pack
,
Phys. Rev. B
13
,
5188
(
1976
).
20.
Z. B.
He
,
Y.
Shu-Hong
,
X. Y.
Zhou
,
X. G.
Li
, and
J. F.
Qu
,
Adv. Funct. Mater.
16
,
1105
(
2006
).
21.
F.
Cao
,
W.
Hu
,
L.
Zhou
,
W. D.
Shi
,
S. Y.
Song
,
Y. Q.
Lei
,
S.
Wang
, and
H. J.
Zhang
,
Dalton Trans.
2009
,
9246
.
22.
F. C.
Meldrum
,
S.
Mann
,
B. R.
Heywood
,
R. B.
Frankel
, and
D. A.
Bazylinski
,
P. R. Soc. London, Ser. B
251
,
231
(
1993
).
23.
M. R.
Spender
,
J. M. D.
Coey
, and
A. H.
Morrish
,
Can. J. Phys.
50
,
2313
(
1972
).
24.
G. W.
Li
,
B. M.
Zhang
,
F.
Yu
,
A. A.
Novakova
,
M. S.
Krivenkov
,
T. Y.
Kiseleva
,
L.
Chang
,
J. C.
Rao
,
A. O.
Polyakov
,
G. R.
Blake
,
R. A.
de Groot
, and
T. T. M.
Palstra
,
Chem. Mater.
26
,
5821
(
2014
).
25.
H.
Nozaki
,
J. Appl. Phys.
51
,
486
(
1980
).
26.
Z. Q.
Li
and
J. J.
Lin
,
J. Appl. Phys.
96
,
5918
(
2004
).
27.
D. T.
Margulies
,
F. T.
Parker
,
M. L.
Rudee
,
F. E.
Spada
,
J. N.
Chapman
,
P. R.
Aitchison
, and
A. E.
Berkowitz
,
Phys. Rev. Lett.
79
,
5162
(
1997
).
28.
J. M. D.
Coey
,
A. E.
Berkowitz
,
L.
Balcells
,
F. F.
Putris
, and
F. T.
Parker
,
Appl. Phys. Lett.
72
,
734
(
1998
).
29.
M.
Ziese
and
H. J.
Blythe
,
J. Phys.-Condens. Matter
12
,
13
(
2000
).
30.
W.
Eerenstein
,
T. T. M.
Palstra
,
S. S.
Saxena
, and
T.
Hibma
,
Phys. Rev. Lett.
88
,
247204
(
2002
).
31.
H.
Liu
,
E. Y.
Jiang
,
H. L.
Bai
,
R. K.
Zheng
,
H. L.
Wei
, and
X. X.
Zhang
,
Appl. Phys. Lett.
83
,
3531
(
2003
).
32.
A. V.
Ramos
,
J. B.
Moussy
,
M. J.
Guittet
,
A. M.
Bataille
,
M.
Gautier-Soyer
,
M.
Viret
,
C.
Gatel
,
P.
Bayle-Guillemaud
, and
E.
Snoeck
,
J. Appl. Phys.
100
,
103902
(
2006
).
33.
N.
Nagaosa
,
J.
Sinova
,
S.
Onoda
,
A. H.
MacDonald
, and
N. P.
Ong
,
Rev. Mod. Phys.
82
,
1539
(
2010
).
You do not currently have access to this content.