We report on a study of ferromagnetic semiconductor (Ga,Mn)As/(Al,Ga,Mn)As bilayers using magnetometry and polarized neutron reflectivity (PNR). From depth-resolved characterization of the magnetic structure obtained by PNR, we concluded that the (Ga,Mn)As and (Al,Ga,Mn)As layers have in-plane and perpendicular-to-plane magnetic easy axes, respectively, with weak interlayer coupling. Therefore, the layer magnetizations align perpendicular to each other under low magnetic fields and parallel at high fields.

1.
B.
Heinrich
,
Springer Tracts Mod. Phys.
227
,
185
(
2008
).
2.
T.
Dietl
and
H.
Ohno
,
Rev. Mod. Phys.
86
,
187
(
2014
).
3.
T.
Jungwirth
,
J.
Wunderlich
,
V.
Novak
,
K.
Olejnik
,
B. L.
Gallagher
,
R. P.
Campion
,
K. W.
Edmonds
,
A. W.
Rushforth
,
A. J.
Ferguson
, and
P.
Nemec
,
Rev. Mod. Phys.
86
,
855
(
2014
).
4.
M.
Wang
,
R. P.
Campion
,
A. W.
Rushforth
,
K. W.
Edmonds
,
C. T.
Foxon
, and
B. L.
Gallagher
,
Appl. Phys. Lett.
93
,
132103
(
2008
).
5.
V.
Novak
,
K.
Olejnik
,
J.
Wunderlich
,
M.
Cukr
,
K.
Vyborny
,
A. W.
Rushforth
,
K. W.
Edmonds
,
R. P.
Campion
,
B. L.
Gallagher
,
J.
Sinova
, and
T.
Jungwirth
,
Phys. Rev. Lett.
101
,
077201
(
2008
).
6.
M.
Wang
,
K. W.
Edmonds
,
B. L.
Gallagher
,
A. W.
Rushforth
,
O.
Makarovsky
,
A.
Patane
,
R. P.
Campion
,
C. T.
Foxon
,
V.
Novak
, and
T.
Jungwirth
,
Phys. Rev. B
87
,
121301
(
2013
).
7.
H.
Kepa
,
J.
Kutner-Pielaszek
,
A.
Twardowski
,
C. F.
Majkrzak
,
J.
Sadowski
,
T.
Story
, and
T. M.
Giebultowicz
,
Phys. Rev. B
64
,
121302
(
2001
).
8.
B. J.
Kirby
,
J. A.
Borchers
,
X.
Liu
,
Z.
Ge
,
Y. J.
Cho
,
M.
Dobrowolska
, and
J. K.
Furdyna
,
Phys. Rev. B
76
,
205316
(
2007
).
9.
J. H.
Chung
,
S. J.
Chung
,
S.
Lee
,
B. J.
Kirby
,
J. A.
Borchers
,
Y. J.
Cho
,
X.
Liu
, and
J. K.
Furdyna
,
Phys. Rev. Lett.
101
,
237202
(
2008
).
10.
T.
Niazi
,
M.
Cormier
,
D.
Lucot
,
L.
Largeau
,
V.
Jeudy
,
J.
Cibert
, and
A.
Lemaitre
,
Appl. Phys. Lett.
102
,
122403
(
2013
).
11.
K.
Takamura
,
F.
Matsukura
,
D.
Chiba
, and
H.
Ohno
,
Appl. Phys. Lett.
81
,
2590
(
2002
).
12.
A. W.
Rushforth
,
N. R. S.
Farley
,
R. P.
Campion
,
K. W.
Edmonds
,
C. R.
Staddon
,
C. T.
Foxon
,
B. L.
Gallagher
, and
K. M.
Yu
,
Phys. Rev. B
78
,
085209
(
2008
).
13.
M.
Wang
,
A. W.
Rushforth
,
A. T.
Hindmarch
,
R. P.
Campion
,
K. W.
Edmonds
,
C. R.
Staddon
,
C. T.
Foxon
, and
B. L.
Gallagher
,
Appl. Phys. Lett.
102
,
112404
(
2013
).
14.
K. M.
Yu
,
W.
Walukiewicz
,
T.
Wojtowicz
,
I.
Kuryliszyn
,
X.
Liu
,
Y.
Sasaki
, and
J. K.
Furdyna
,
Phys. Rev. B
65
,
201303
(
2002
).
15.
K. W.
Edmonds
,
P.
Boguslawski
,
K. Y.
Wang
,
R. P.
Campion
,
S. V.
Novikov
,
N. R. S.
Farley
,
B. L.
Gallagher
,
C. T.
Foxon
,
M.
Sawicki
,
T.
Dietl
,
M. B.
Nardelli
, and
J.
Bernholc
,
Phys. Rev. Lett.
92
,
037201
(
2004
).
16.
B. J.
Kirby
,
J. A.
Borchers
,
J. J.
Rhyne
,
S. G. E.
te Velthuis
,
A.
Hoffmann
,
K. V.
O'Donovan
,
T.
Wojtowicz
,
X.
Liu
,
W. L.
Lim
, and
J. K.
Furdyna
,
Phys. Rev. B
69
,
081307
(
2004
).
17.
B. J.
Kirby
,
J. A.
Borchers
,
J. J.
Rhyne
,
K. V.
O'Donovan
,
S. G. E.
te Velthuis
,
S.
Roy
,
C.
Sanchez-Hanke
,
T.
Wojtowicz
,
X.
Liu
,
L.
Lim
,
M.
Dobrowolska
, and
J. K.
Furdyna
,
Phys. Rev. B
74
,
245304
(
2006
).
18.
S. J.
Blundell
and
J. A. C.
Bland
,
Phys. Rev. B
46
,
3391
(
1992
).
19.
K. Y.
Wang
,
M.
Sawicki
,
K. W.
Edmonds
,
R. P.
Campion
,
S.
Maat
,
C. T.
Foxon
,
B. L.
Gallagher
, and
T.
Dietl
,
Phys. Rev. Lett.
95
,
217204
(
2005
).
20.
J.
Webster
,
S.
Langridge
,
R.
Dalgliesh
, and
T.
Charlton
,
Eur. Phys. J. Plus
126
,
112
(
2011
).
21.
P. A.
Kienzle
,
J.
Krycka
,
N.
Patel
, and
I.
Sahin
,
REFL1D (Version 0.6.19) [Computer Software]
,
College Park
,
MD
,
2011
.
You do not currently have access to this content.