Modulating the Ferromagnet/Molecule Spin Hybridization Using an Artificial Magnetoelectric
Michał Studniarek
(1, 2)
,
Salia Cherifi Cherifi-Hertel
(1)
,
Etienne Urbain
(1)
,
Ufuk Halisdemir
(1)
,
Rémi Arras
(3)
,
Beata Taudul
(1)
,
Filip Schleicher
(1)
,
Marie Hervé
(4)
,
Charles-Henri Lambert
(5)
,
Abbass Hamadeh
(5)
,
Loic Joly
(1)
,
Fabrice Scheurer
(1)
,
Guy Schmerber
(1)
,
Victor da Costa
(1)
,
Bénédicte Warot-Fonrose
(6)
,
Cécile Marcelot
(6)
,
Olivia Mauguin
(7)
,
Ludovic Largeau
(7)
,
Florian Leduc
(2)
,
Fadi Choueikani
(2)
,
Edwige Otero
(2)
,
Wulf Wulfhekel
(4)
,
Jacek Arabski
(1)
,
Philippe Ohresser
(2)
,
Wolfgang Weber
(1)
,
Eric Beaurepaire
(1)
,
Samy Boukari
(1)
,
Martin Bowen
(1)
1
IPCMS -
Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg
2 SSOLEIL - Synchrotron SOLEIL
3 CEMES-MEM - Matériaux et dispositifs pour l'Electronique et le Magnétisme
4 PHI - Physikalisches Institut [Karlsruhe]
5 IJL - Institut Jean Lamour
6 CEMES - Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales
7 C2N - Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies [Marcoussis]
2 SSOLEIL - Synchrotron SOLEIL
3 CEMES-MEM - Matériaux et dispositifs pour l'Electronique et le Magnétisme
4 PHI - Physikalisches Institut [Karlsruhe]
5 IJL - Institut Jean Lamour
6 CEMES - Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales
7 C2N - Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies [Marcoussis]
Salia Cherifi Cherifi-Hertel
- Fonction : Auteur
- PersonId : 741730
- IdHAL : salia-cherifi-hertel
- ORCID : 0000-0002-9617-2098
Rémi Arras
- Fonction : Auteur
- PersonId : 18552
- IdHAL : remi-arras
- ORCID : 0000-0001-6652-0576
- IdRef : 149354916
Marie Hervé
- Fonction : Auteur
- PersonId : 741522
- IdHAL : marie-herve
- ORCID : 0000-0001-8864-6188
- IdRef : 172784794
Guy Schmerber
- Fonction : Auteur
- PersonId : 763542
- ORCID : 0000-0001-9523-0746
Bénédicte Warot-Fonrose
- Fonction : Auteur
- PersonId : 13016
- IdHAL : benedicte-warot-fonrose
- ORCID : 0000-0001-9829-9431
- IdRef : 061631396
Cécile Marcelot
- Fonction : Auteur
- PersonId : 19281
- IdHAL : cecile-marcelot
Olivia Mauguin
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1311606
- IdHAL : omauguin
- ORCID : 0000-0002-6171-7385
Ludovic Largeau
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1032436
- IdHAL : largeau-l
- ORCID : 0009-0003-0251-7273
Edwige Otero
- Fonction : Auteur
- PersonId : 771387
- ORCID : 0000-0002-3546-3908
- IdRef : 226118576
Philippe Ohresser
- Fonction : Auteur
- PersonId : 756364
- ORCID : 0000-0001-8611-1753
- IdRef : 184123593
Martin Bowen
- Fonction : Auteur
- PersonId : 741358
- IdHAL : moarteen
- ORCID : 0000-0002-0432-3419
- IdRef : 078780446
Résumé
Spin-polarized charge transfer at the interface between a ferromagnetic (FM)
metal and a molecule can lead to ferromagnetic coupling and to a high spin
polarization at room temperature. The magnetic properties of these interfaces
can not only alter those of the ferromagnet but can also stabilize molecular
spin chains with interesting opportunities toward quantum computing. With
the aim to enhance an organic spintronic device’s functionality, external control
over this spin polarization may thus be achieved by altering the ferromagnet/
molecule interface’s magnetic properties. To do so, the magnetoelectric
properties of an underlying ferroelectric/ferromagnetic interface are utilized.
Switching the ferroelectric polarization state of a PbZr0.2Ti0.8O3 (PZT) bottom
layer within a PZT/Co/FePc-based (Pc - phthalocyanine) device alters the X-ray
magnetic circular dichroism of the Fe site within the phthalocyanine molecular
top layer. Thus, how to electrically alter the magnetic properties of an interface
with high spin polarization at room temperature is demonstrated. This
expands electrical control over spin-polarized FM/molecule interfaces, which is
first demonstrated using ferroelectric molecules, to all molecular classes.