Entanglement and manipulation of the magnetic and spin-orbit order in multiferroic Rashba semiconductors
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F49777513%3A23640%2F16%3A43930934" target="_blank" >RIV/49777513:23640/16:43930934 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="http://dx.doi.org/10.1038/ncomms13071" target="_blank" >http://dx.doi.org/10.1038/ncomms13071</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1038/ncomms13071" target="_blank" >10.1038/ncomms13071</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Entanglement and manipulation of the magnetic and spin-orbit order in multiferroic Rashba semiconductors
Popis výsledku v původním jazyce
Entanglement of the spin-orbit and magnetic order in multiferroic materials bears a strong potential for engineering novel electronic and spintronic devices. Here, we explore the electron and spin structure of ferroelectric a-GeTe thin films doped with ferromagnetic Mn impurities to achieve its multiferroic functionality. We use bulk-sensitive soft-X-ray angleresolved photoemission spectroscopy (SX-ARPES) to follow hybridization of the GeTe valence band with the Mn dopants. We observe a gradual opening of the Zeeman gap in the bulk Rashba bands around the Dirac point with increase of the Mn concentration, indicative of the ferromagnetic order, at persistent Rashba splitting. Furthermore, subtle details regardin the spin-orbit and magnetic order entanglement are deduced from spin-resolved ARPES measurements. We identify antiparallel orientation of the ferroelectric and ferromagnetic polarization, and altering of the Rashba-type spin helicity by magnetic switching. Our experimental results are supported by first-principles calculations of the electron and spin structure.
Název v anglickém jazyce
Entanglement and manipulation of the magnetic and spin-orbit order in multiferroic Rashba semiconductors
Popis výsledku anglicky
Entanglement of the spin-orbit and magnetic order in multiferroic materials bears a strong potential for engineering novel electronic and spintronic devices. Here, we explore the electron and spin structure of ferroelectric a-GeTe thin films doped with ferromagnetic Mn impurities to achieve its multiferroic functionality. We use bulk-sensitive soft-X-ray angleresolved photoemission spectroscopy (SX-ARPES) to follow hybridization of the GeTe valence band with the Mn dopants. We observe a gradual opening of the Zeeman gap in the bulk Rashba bands around the Dirac point with increase of the Mn concentration, indicative of the ferromagnetic order, at persistent Rashba splitting. Furthermore, subtle details regardin the spin-orbit and magnetic order entanglement are deduced from spin-resolved ARPES measurements. We identify antiparallel orientation of the ferroelectric and ferromagnetic polarization, and altering of the Rashba-type spin helicity by magnetic switching. Our experimental results are supported by first-principles calculations of the electron and spin structure.
Klasifikace
Druh
J<sub>x</sub> - Nezařazeno - Článek v odborném periodiku (Jimp, Jsc a Jost)
CEP obor
BM - Fyzika pevných látek a magnetismus
OECD FORD obor
—
Návaznosti výsledku
Projekt
<a href="/cs/project/LO1402" target="_blank" >LO1402: CENTEM+</a><br>
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Ostatní
Rok uplatnění
2016
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
NATURE COMMUNICATIONS
ISSN
2041-1723
e-ISSN
—
Svazek periodika
7
Číslo periodika v rámci svazku
OCT 21 2016
Stát vydavatele periodika
GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska
Počet stran výsledku
5
Strana od-do
1-5
Kód UT WoS článku
000385848100001
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-84992420213