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Electronic and magnetic properties of Gr/Fe/Ir(111) heterostructure

ORAL

Abstract

Coupling Graphene with ferromagnetic systems opens perspectives of efficient injection of spin-polarized electrons in devices. We investigate a well-defined heterostructure constituted by magnetic Fe layers intercalated between graphene (Gr) and Ir(111). Fe-C solubility and Fe-Ir intermixing were avoided by atomic controlled Fe-intercalation at moderate temperature. DFT calculations and ARPES measurements show the redistribution of the electronic states due to the graphene/metal hybridization with a downshift in energy of the Dirac cone and Fe states in the energy region just below the Fermi level. X-Ray Magnetic Circular Dichroism reveals the strong ferromagnetic response of the confined Fe with enhanced spin- and orbital- moments with respect to bcc-Fe bulk. Graphene acts not only as a protective membrane, but also promotes the ferromagnetic order on the Fe layer.

Presenters

  • Claudia Cardoso

    Istituto Nanoscienze, Consiglio Nazionale delle Ricerche, CNR-Istituto Nanoscienze

Authors

  • Claudia Cardoso

    Istituto Nanoscienze, Consiglio Nazionale delle Ricerche, CNR-Istituto Nanoscienze

  • Giulia Avvisati

    Dipartimento di Fisica, Università di Roma “La Sapienza”

  • Pierluigi Gargiani

    ALBA Synchrotron Light Source

  • Marco Sbroscia

    Dipartimento di Fisica, Università di Roma “La Sapienza”

  • Madan S. Jagadeesh

    Dipartimento di Fisica, Università di Roma “La Sapienza”

  • Carlo Mariani

    Dipartimento di Fisica, Università di Roma “La Sapienza”

  • Dario Leon Valido

    Universit`adi Modena e Reggio Emilia, FIM Dept, University of Modena & Reggio Emilia

  • Daniele Varsano

    Istituto Nanoscienze, Modena, Italy, CNR, CNR nano Modena, Italy, CNR - Istituto Nanoscienze, Modena, Italy, S3 Modena, CNR-NANO, Istituto Nanoscienze, Consiglio Nazionale delle Ricerche, CNR-Istituto Nanoscienze, Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR)

  • Andrea Ferretti

    Centro S3, CNR–Istituto Nanoscienze, CNR nano Modena, Italy, S3 Modena, CNR-NANO, Istituto Nanoscienze, Consiglio Nazionale delle Ricerche, CNR-Istituto Nanoscienze, Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR)

  • Maria Grazia Betti

    Dipartimento di Fisica, Università di Roma “La Sapienza”