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.
References
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
.© 2015 AIP Publishing LLC.
2015
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.
