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Controlling the magnetic exchange coupling in hybrid heterojunctions via spacer layers of π-conjugated molecules

机译：通过π-共轭分子的间隔层控制杂交异质结中的磁交换耦合

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摘要

Mastering and understanding the magnetic couplings between magnetic electrodes separated by organic layers are crucial for developing new hybrid spintronic devices. We study the magnetic exchange interactions in organic-inorganic heterojunctions and unveil the possibility of controlling the strength of the magnetic exchange coupling between two ferromagnetic electrodes across pi-conjugated molecules' (alpha-sexithiophene or parasexiphenyl) ultrathin film. In Fe3O4/pi-conjugated molecules/Co magnetic tunnel junctions, an antiferromagnetic interlayer exchange coupling with variable strength is observed according to the nature of the aromatic rings (thiophene or phenyl groups). The underlying physical mechanism is revealed by ab initio calculations relating the strength of magnetic coupling to the spin moment penetration into a molecular layer at the molecule/Co interface. The prospect that magnetic coupling between two ferromagnetic electrodes can be mediated and tuned by organic molecules opens different perspectives in the way magnetization of organic tunnel junctions or spin valves can be driven.
机译：掌握和理解由有机层分离的磁性电极之间的磁耦合对于开发新的混合旋转式装置是至关重要的。我们研究了有机 - 无机异质结中的磁交换相互作用，并推出了在PI-缀合的分子（α-Sechiopheneophene或Sulasexiphenyl）超薄膜上的两个铁磁性电极之间控制磁交换耦合强度的可能性。在Fe3O4 / Pi缀合的分子/ CO磁隧道结中，根据芳环（噻吩或苯基）的性质，观察到具有可变强度的反铁磁性层间交换耦合。 AB初始物理机制揭示了AB Initio计算，将磁偶联强度与分子/ CO界面处的分子层相关联。在两个铁磁电极之间的展望可以通过有机分子介导和调节，在有机隧道连接点或旋转阀的磁化方式中打开不同的观点。

著录项

  • 来源
    《Physical review》 |2019年第14期|144405.1-144405.10|共10页
  • 作者

    Arnoux Quentin; Blouzon Camille; Li Dongzhe; Dappe Yannick J.; Smogunov Alexander; Bonville Pierre; Tortech Ludovic; Moussy Jean-Baptiste;

  • 作者单位

    Univ Paris Saclay CEA Saclay CNRS NIMBE CEA F-91191 Gif Sur Yvette France|Sorbonne Univ CNRS IPCM F-75005 Paris France;

    Univ Paris Saclay CEA Saclay CNRS SPEC CEA F-91191 Gif Sur Yvette France;

    Univ Paris Saclay CEA Saclay CNRS SPEC CEA F-91191 Gif Sur Yvette France;

    Univ Paris Saclay CEA Saclay CNRS SPEC CEA F-91191 Gif Sur Yvette France;

    Univ Paris Saclay CEA Saclay CNRS SPEC CEA F-91191 Gif Sur Yvette France;

    Univ Paris Saclay CEA Saclay CNRS SPEC CEA F-91191 Gif Sur Yvette France;

    Univ Paris Saclay CEA Saclay CNRS NIMBE CEA F-91191 Gif Sur Yvette France|Sorbonne Univ CNRS IPCM F-75005 Paris France;

    Univ Paris Saclay CEA Saclay CNRS SPEC CEA F-91191 Gif Sur Yvette France;

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