Journal of Applied Physics

Charge-mediated electric control of the perpendicular magnetic anisotropy in Fe–Ga/PMN-PT composite multiferroic

M M. Tortarolo (Instituto de Nanociencia y Nanotecnología (CNEA-CONICET), Nodo Constituyentes 1 , Av. Gral. Paz 1499, B1650KNA San Martín, Prov. Buenos Aires,) D D. Goijman (Instituto de Nanociencia y Nanotecnología (CNEA-CONICET), Nodo Bariloche. Centro Atómico Bariloche 3 , R8402AGP San Carlos de Bariloche,) M M. A. Barral (Instituto de Nanociencia y Nanotecnología (CNEA-CONICET), Nodo Constituyentes 1 , Av. Gral. Paz 1499, B1650KNA San Martín, Prov. Buenos Aires,) S S. Di Napoli (Instituto de Nanociencia y Nanotecnología (CNEA-CONICET), Nodo Constituyentes 1 , Av. Gral. Paz 1499, B1650KNA San Martín, Prov. Buenos Aires,) A A. A. Pérez Martínez (Instituto de Nanociencia y Nanotecnología (CNEA-CONICET), Nodo Bariloche. Centro Atómico Bariloche 3 , R8402AGP San Carlos de Bariloche,) G G. Ramírez (Instituto de Nanociencia y Nanotecnología (CNEA-CONICET), Nodo Constituyentes 1 , Av. Gral. Paz 1499, B1650KNA San Martín, Prov. Buenos Aires,) A A. Sarmiento Chavez (Instituto de Nanociencia y Nanotecnología (CNEA-CONICET), Nodo Bariloche. Centro Atómico Bariloche 3 , R8402AGP San Carlos de Bariloche,) J J. Gómez (Instituto de Nanociencia y Nanotecnología (CNEA-CONICET), Nodo Bariloche. Centro Atómico Bariloche 3 , R8402AGP San Carlos de Bariloche,) A A. Zakharova (Swiss Light Source, Paul Scherrer Institut 8 , Forschungstrasse 111, 5232 Villigen PSI,) S S. E. Bayram (Swiss Light Source, Paul Scherrer Institut 8 , Forschungstrasse 111, 5232 Villigen PSI,) F F. Stramaglia (Swiss Light Source, Paul Scherrer Institut 8 , Forschungstrasse 111, 5232 Villigen PSI,) C C. A. F. Vaz (Swiss Light Source, Paul Scherrer Institut 8 , Forschungstrasse 111, 5232 Villigen PSI,) J J. Milano (Instituto de Nanociencia y Nanotecnología (CNEA-CONICET), Nodo Bariloche. Centro Atómico Bariloche 3 , R8402AGP San Carlos de Bariloche,) C C. Piamonteze (Swiss Light Source, Paul Scherrer Institut 8 , Forschungstrasse 111, 5232 Villigen PSI,)

Abstract

We present an experimental study of the magnetoelectric coupling in the Fe-Ga/Pb[(Mg1/3Nb2/3)O3]0.68-[PbTiO3]0.31 thin-film multiferroic composite using x-ray magnetic circular dichroism and ferromagnetic resonance (FMR). Our measurements show evidence for a charge-mediated coupling mechanism, suggested by the asymmetric magnetic remanence (Mrem) behavior under opposite electric fields (±E) and the asymmetric resonance field (Hr) in the FMR measurements. Also, the FMR measurements reveal a perpendicular magnetic anisotropy that can be related to an interface charge effect and it is tunable by the E field. Ab initio calculations support the existence of a charge-mediated coupling at the Fe–Ga/PMN-PT interface.

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Article Details

Volume / Issue Vol. 137, Issue 1
Published January 07, 2025
ISSN 0021-8979
Publisher American Institute of Physics

Journal Info

Journal of Applied Physics

American Institute of Physics
ISSN: 0021-8979 Physical Sciences

Authors (14)

M

M. Tortarolo

Instituto de Nanociencia y Nanotecnología (CNEA-CONICET), Nodo Constituyentes 1 , Av. Gral. Paz 1499, B1650KNA San Martín, Prov. Buenos Aires,

D

D. Goijman

Instituto de Nanociencia y Nanotecnología (CNEA-CONICET), Nodo Bariloche. Centro Atómico Bariloche 3 , R8402AGP San Carlos de Bariloche,

M

M. A. Barral

Instituto de Nanociencia y Nanotecnología (CNEA-CONICET), Nodo Constituyentes 1 , Av. Gral. Paz 1499, B1650KNA San Martín, Prov. Buenos Aires,

S

S. Di Napoli

Instituto de Nanociencia y Nanotecnología (CNEA-CONICET), Nodo Constituyentes 1 , Av. Gral. Paz 1499, B1650KNA San Martín, Prov. Buenos Aires,

A

A. A. Pérez Martínez

Instituto de Nanociencia y Nanotecnología (CNEA-CONICET), Nodo Bariloche. Centro Atómico Bariloche 3 , R8402AGP San Carlos de Bariloche,

G

G. Ramírez

Instituto de Nanociencia y Nanotecnología (CNEA-CONICET), Nodo Constituyentes 1 , Av. Gral. Paz 1499, B1650KNA San Martín, Prov. Buenos Aires,

A

A. Sarmiento Chavez

Instituto de Nanociencia y Nanotecnología (CNEA-CONICET), Nodo Bariloche. Centro Atómico Bariloche 3 , R8402AGP San Carlos de Bariloche,

J

J. Gómez

Instituto de Nanociencia y Nanotecnología (CNEA-CONICET), Nodo Bariloche. Centro Atómico Bariloche 3 , R8402AGP San Carlos de Bariloche,

A

A. Zakharova

Swiss Light Source, Paul Scherrer Institut 8 , Forschungstrasse 111, 5232 Villigen PSI,

S

S. E. Bayram

Swiss Light Source, Paul Scherrer Institut 8 , Forschungstrasse 111, 5232 Villigen PSI,

F

F. Stramaglia

Swiss Light Source, Paul Scherrer Institut 8 , Forschungstrasse 111, 5232 Villigen PSI,

C

C. A. F. Vaz

Swiss Light Source, Paul Scherrer Institut 8 , Forschungstrasse 111, 5232 Villigen PSI,

J

J. Milano

Instituto de Nanociencia y Nanotecnología (CNEA-CONICET), Nodo Bariloche. Centro Atómico Bariloche 3 , R8402AGP San Carlos de Bariloche,

C

C. Piamonteze

Swiss Light Source, Paul Scherrer Institut 8 , Forschungstrasse 111, 5232 Villigen PSI,

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