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Magnetoresistance in Fe 0.8 Ga 0.2 thin films with magnetic stripes: The role of the three-dimensional magnetic structure

Authors :
Pianciola, Betiana Noelia
Flewett, Samuel
de Biasi, Emilio
Hepburn, Carolyna
Lounis, Lounes
Vasquez Mansilla, Marcelo
Granada, Mara
Barturen, Mariana
Eddrief, M.
Sacchi, Maurizio
Marangolo, Massimiliano
Milano, Julian
Centro Atómico Bariloche [Argentine]
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas [Buenos Aires] (CONICET)-Comisión Nacional de Energía Atómica [ARGENTINA] (CNEA)
Pontificia Universidad Católica de Valparaíso (PUCV)
Croissance et propriétés de systèmes hybrides en couches minces (INSP-E8)
Institut des Nanosciences de Paris (INSP)
Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Source :
Physical Review B, Physical Review B, American Physical Society, 2020, 102 (5), ⟨10.1103/PhysRevB.102.054438⟩, CONICET Digital (CONICET), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, instacron:CONICET
Publication Year :
2020
Publisher :
HAL CCSD, 2020.

Abstract

In this work we show the existence of closure domains in Fe0.8Ga0.2 thin films featuring a striped magnetic pattern and study the effect of the magnetic domain arrangement on the magnetotransport properties. By means of X-ray resonant magnetic scattering, we experimentally demonstrate the presence of such closure domains and also estimate their sizes and relative contribution to surface magnetization. Magnetotransport experiments show that the behavior of the magnetoresistance depends on the measurement geometry as well as on the temperature. When the electric current flows perpendicular to the stripe direction, the resistivity decreases when a magnetic field is applied along the stripe direction (negative magnetoresistance) in all the studied temperature range. Transport calculations in the Ohmic regime indicate that the main source is the anisotropic magnetoresistance. In the case of current flowing parallel to the stripe domains, the magnetoresistance changes sign, being positive at room temperature and negative at 100 K. An intrinsic magnetoresistant contribution arising from the domain walls appears as the most plausible explanation for the observed behavior. We have put in evidence the importance of using X-ray resonant magnetic scattering for the determination of thin-film properties related with the magnetic structure. Fil: Pianciola, Betiana Noelia. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche.; Argentina Fil: Flewett, Samuel. Pontificia Universidad Católica de Valparaíso; Chile Fil: de Biasi, Emilio. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche.; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro | Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Balseiro. Archivo Histórico del Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro; Argentina Fil: Hepburn, Carolyna. Sorbonne University; Francia. Centre National de la Recherche Scientifique; Francia Fil: Lounis, Lounes. Sorbonne University; Francia. Centre National de la Recherche Scientifique; Francia Fil: Vasquez Mansilla, Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche.; Argentina Fil: Granada, Mara. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche.; Argentina Fil: Barturen, Mariana. Universidad Argentina de la Empresa. Facultad de Ingeniería y Ciencias Exactas. Instituto de Tecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina Fil: Eddrief, M.. Laboratorio Internacional Franco-Argentino en Nanociencias; Argentina. Sorbonne University; Francia. Centre National de la Recherche Scientifique; Francia Fil: Sacchi, Maurizio. Sorbonne University; Francia. Centre National de la Recherche Scientifique; Francia. Source Optimisée de Lumière d’Energie Intermédiaire du LURE; Francia. Laboratorio Internacional Franco-Argentino en Nanociencias; Argentina Fil: Marangolo, Massimiliano. Centre National de la Recherche Scientifique. Sorbone Université. Institut Des NanoSciences de Paris; Francia. Laboratorio Internacional Franco-Argentino en Nanociencias; Argentina Fil: Milano, Julian. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche.; Argentina. Laboratorio Internacional Franco-Argentino en Nanociencias; Argentina

Details

Language :
English
ISSN :
24699950 and 24699969
Database :
OpenAIRE
Journal :
Physical Review B, Physical Review B, American Physical Society, 2020, 102 (5), ⟨10.1103/PhysRevB.102.054438⟩, CONICET Digital (CONICET), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, instacron:CONICET
Accession number :
edsair.dedup.wf.001..e1a63913c66a1704b6ca830b6ce721a2
Full Text :
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.102.054438⟩