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Epitaxy of MgO magnetic tunnel barriers on epitaxial graphene

Authors :
D. Halley
Yves Henry
Florian Godel
Stéphane Berciaud
D. Vignaud
Emmanuelle Pichonat
Hicham Majjad
Jean-Francois Dayen
Dominik Metten
Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg (IPCMS)
Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE)
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Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 (IEMN)
Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)
Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE)
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Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)
Source :
Nanotechnology, Nanotechnology, 2013, 24, 475708, 6 p. ⟨10.1088/0957-4484/24/47/475708⟩, Nanotechnology, Institute of Physics, 2013, 24, 475708, 6 p. ⟨10.1088/0957-4484/24/47/475708⟩
Publication Year :
2013
Publisher :
HAL CCSD, 2013.

Abstract

Epitaxial growth of electrodes and tunnel barriers on graphene is one of the main technological bottlenecks for graphene spintronics. In this paper, we demonstrate that MgO(111) epitaxial tunnel barriers, one of the prime candidates for spintronic application, can be grown by molecular beam epitaxy on epitaxial graphene on SiC(0001). Ferromagnetic metals (Fe, Co, Fe20Ni80) were epitaxially grown on top of the MgO barrier, thus leading to monocrystalline electrodes on graphene. Structural and magnetic characterizations were performed on these ferromagnetic metals after annealing and dewetting: they form clusters with a 100 nm typical lateral width, which are mostly magnetic monodomains in the case of Fe. This epitaxial stack opens the way to graphene spintronic devices taking benefits from a coherent tunnelling current through the epitaxial MgO/graphene stack.

Details

Language :
English
ISSN :
09574484 and 13616528
Database :
OpenAIRE
Journal :
Nanotechnology, Nanotechnology, 2013, 24, 475708, 6 p. ⟨10.1088/0957-4484/24/47/475708⟩, Nanotechnology, Institute of Physics, 2013, 24, 475708, 6 p. ⟨10.1088/0957-4484/24/47/475708⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....a5a7488bf855e4827fd2bf8f6fcccf13
Full Text :
https://doi.org/10.1088/0957-4484/24/47/475708⟩