title: Phase separation enhanced magneto-electric coupling in La0.7Ca0.3MnO3/BaTiO3 ultra-thin films.
abstract: We study the origin of the magnetoelectric coupling in manganite films on ferroelectric substrates. We find large magnetoelectric coupling in La0.7Ca0.3MnO3/BaTiO3 ultra-thin films in experiments based on the converse magnetoelectric effect. The magnetization changes by around 30-40% upon applying electric fields on the order of 1 kV/cm to the BaTiO3 substrate, corresponding to magnetoelectric coupling constants on the order of α = (2-5) · 10(-7) s/m. Magnetic anisotropy is also affected by the electric field induced strain, resulting in a considerable reduction of coercive fields. We compare the magnetoelectric effect in pre-poled and unpoled BaTiO3 substrates. Polarized neutron reflectometry reveals a two-layer behavior with a depressed magnetic layer of around 30 Å at the interface. Magnetic force microscopy (MFM) shows a granular magnetic structure of the La0.7Ca0.3MnO3. The magnetic granularity of the La0.7Ca0.3MnO3 film and the robust magnetoelastic coupling at the La0.7Ca0.3MnO3/BaTiO3 interface are at the origin of the large magnetoelectric coupling, which is enhanced by phase separation in the manganite.
authors.affiliation: Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid, Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Sor Juana Inés de la Cruz, 3, ES-28049 Madrid, Spain.
authors.forename: A
authors.initials: A
authors.lastname: Alberca
authors.affiliation: Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid, Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Sor Juana Inés de la Cruz, 3, ES-28049 Madrid, Spain.|Laboratorio de Heteroestructuras con aplicación en Spintronica, Unidad Asociada Consejo Superior de Investigaciones Científicas/Universidad Complutense Madrid, Sor Juana Inés de la Cruz, 3, ES-28049 Madrid, Spain.
authors.forename: C
authors.initials: C
authors.lastname: Munuera
authors.affiliation: Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid, Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Sor Juana Inés de la Cruz, 3, ES-28049 Madrid, Spain.|Laboratorio de Heteroestructuras con aplicación en Spintronica, Unidad Asociada Consejo Superior de Investigaciones Científicas/Universidad Complutense Madrid, Sor Juana Inés de la Cruz, 3, ES-28049 Madrid, Spain.
authors.forename: J
authors.initials: J
authors.lastname: Azpeitia
authors.affiliation: Center for Neutron Research, National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, Maryland 20899, USA.
authors.forename: B
authors.initials: B
authors.lastname: Kirby
authors.affiliation: GFMC, Departamento de Física Aplicada III, Universidad Complutense, CEI Campus Moncloa, ES-28040 Madrid, Spain.|Laboratorio de Heteroestructuras con aplicación en Spintronica, Unidad Asociada Consejo Superior de Investigaciones Científicas/Universidad Complutense Madrid, Sor Juana Inés de la Cruz, 3, ES-28049 Madrid, Spain.
authors.forename: N M
authors.initials: NM
authors.lastname: Nemes
authors.affiliation: GFMC, Departamento de Física Aplicada III, Universidad Complutense, CEI Campus Moncloa, ES-28040 Madrid, Spain.|Laboratorio de Heteroestructuras con aplicación en Spintronica, Unidad Asociada Consejo Superior de Investigaciones Científicas/Universidad Complutense Madrid, Sor Juana Inés de la Cruz, 3, ES-28049 Madrid, Spain.
authors.forename: A M
authors.initials: AM
authors.lastname: Perez-Muñoz
authors.affiliation: GFMC, Departamento de Física Aplicada III, Universidad Complutense, CEI Campus Moncloa, ES-28040 Madrid, Spain.
authors.forename: J
authors.initials: J
authors.lastname: Tornos
authors.affiliation: Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid, Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Sor Juana Inés de la Cruz, 3, ES-28049 Madrid, Spain.|Laboratorio de Heteroestructuras con aplicación en Spintronica, Unidad Asociada Consejo Superior de Investigaciones Científicas/Universidad Complutense Madrid, Sor Juana Inés de la Cruz, 3, ES-28049 Madrid, Spain.
authors.forename: F J
authors.initials: FJ
authors.lastname: Mompean
authors.affiliation: GFMC, Departamento de Física Aplicada III, Universidad Complutense, CEI Campus Moncloa, ES-28040 Madrid, Spain.|Laboratorio de Heteroestructuras con aplicación en Spintronica, Unidad Asociada Consejo Superior de Investigaciones Científicas/Universidad Complutense Madrid, Sor Juana Inés de la Cruz, 3, ES-28049 Madrid, Spain.
authors.forename: C
authors.initials: C
authors.lastname: Leon
authors.affiliation: GFMC, Departamento de Física Aplicada III, Universidad Complutense, CEI Campus Moncloa, ES-28040 Madrid, Spain.|Laboratorio de Heteroestructuras con aplicación en Spintronica, Unidad Asociada Consejo Superior de Investigaciones Científicas/Universidad Complutense Madrid, Sor Juana Inés de la Cruz, 3, ES-28049 Madrid, Spain.
authors.forename: J
authors.initials: J
authors.lastname: Santamaria
authors.affiliation: Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid, Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Sor Juana Inés de la Cruz, 3, ES-28049 Madrid, Spain.|Laboratorio de Heteroestructuras con aplicación en Spintronica, Unidad Asociada Consejo Superior de Investigaciones Científicas/Universidad Complutense Madrid, Sor Juana Inés de la Cruz, 3, ES-28049 Madrid, Spain.
authors.forename: M
authors.initials: M
authors.lastname: Garcia-Hernandez