Abrupt changes and hysteretic behavior of 90° domains in epitaxial ferroelectric thin films with misfit dislocations

Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics

Volumn 68, Issue 21, 2003, Pages

  Emelyanov, A Yu ^a   Pertsev, N A ^a  

^a IOFFE INSTITUTE   (Russian Federation)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ARTICLE; CALCULATION; CRYSTAL; DYNAMICS; ELECTRIC FIELD; ENERGY; FILM; FORCE; HYSTERESIS; POLARIZATION; THERMODYNAMICS;

EID: 1642534666     PISSN: 10980121     EISSN: 1550235X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1103/PhysRevB.68.214103     Document Type: Article

References (52)

1. Y. Tsao, Materials Fundamentals of Molecular Beam Epitaxy (Academic, New York, 1993).
2. J. Matthews and A. E. Blakeslee, J. Cryst. Growth 27, 118 (1974).
3. A. L. Roitburd, Phys. Status Solidi A 37, 329 (1976).
4. B. S. Kwak, A. Erbil, B. J. Wilkens, J. D. Budai, M. F. Chisholm, and L. A. Boather, Phys. Rev. Lett. 68, 3733 (1992);
5. B. S. Kwak, A. Erbil, J. D. Budai, M. F. Chisholm, L. A. Boather, and B. J. Wilkens, Phys. Rev. B 49, 14865 (1994).
6. Y. Gao, G. Bai, K. L. Merkle, Y. Shi, H. L. M. Chang, Z. Chen, and D. J. Lam, J. Mater. Res. 8, 145 (1993).
7. A. E. M. De Veirman, J. Timmers, F. J. G. Hakkens, J. F. M. Cillessen, and R. M. Wolf, Philips J. Res. 47, 185 (1993).
8. R. Ramesh, T. Sands, and V. G. Keramidas, Appl. Phys. Lett. 63, 731 (1993).
9. J. S. Speck, A. Seifert, W. Pompe, and R. Ramesh, J. Appl. Phys. 76, 477 (1994).
10. S. Stemmer, S. K. Streiffer, F. Ernst, and M. Rühle, Philos. Mag. A 71, 713 (1995).
11. Y. M. Kang, J. K. Ku, and S. Baik, J. Appl. Phys. 78, 2601 (1995).
12. C. M. Foster, Z. Li, M. Buckett, D. Miller, P. M. Baldo, L. E. Rehn, G. R. Bai, D. Guo, H. You, and K. L. Merkle, J. Appl. Phys. 78, 2607 (1995).
13. S. Kim, S. Hishita, Y. M. Kang, and S. Baik, J. Appl. Phys. 78, 5604 (1995).
14. W.-Y. Hsu and R. Raj, Appl. Phys. Lett. 67, 792 (1995).
15. C. M. Foster, W. Pompe, A. C. Daykin, and J. S. Speck, J. Appl. Phys. 79, 1405 (1996).
16. M. J. Nystrom, B. W. Wessels, J. Chen, and T. J. Marks, Appl. Phys. Lett. 68, 761 (1996).
17. V. Gopalan and R. Raj, Appl. Phys. Lett. 68, 1323 (1996).
18. Z. R. Dai, Z. L. Wang, X. F. Duan, and J. Zhang, Appl. Phys. Lett. 68, 3093 (1996).
19. S. K. Streiffer, C. B. Parker, A. E. Romanov, M. J. Lefevre, L. Zhao, J. S. Speck, W. Pompe, C. M. Foster, and G. R. Bai, J. Appl. Phys. 83, 2742 (1998).
20. J. Lettieri, Y. Jia, M. Urbanik, C. I. Weber, J.-P. Maria, D. G. Schlom, H. Li, R. Ramesh, R. Uecker, and P. Reiche, Appl. Phys. Lett. 73, 2923 (1998).
21. J. Chen, L. A. Wills, B. W. Wessels, D. L. Shulz, and T. J. Marks, J. Electron. Mater. 22, 701 (1993).
22. V. P. Dravid, H. Zhang, L. A. Wills, and B. W. Wessels, J. Mater. Res. 9, 426 (1994).
23. S. Stemmer, S. K. Streiffer, F. Ernst, and M. Rühle, Phys. Status Solidi A 147, 135 (1995).
24. D. L. Kaiser, M. D. Vaudin, L. D. Rotter, Z. L. Wang, J. P. Cline, C. S. Hwang, R. B. Marinenko, and J. G. Gillen, Appl. Phys. Lett. 66, 2801 (1995).
25. H. Xie, Y.-C. Lu, and R. Raj, J. Appl. Phys. 79, 3675 (1996).
26. H.-J. Gao, C. L. Chen, B. Rafferty, S. J. Pennycook, G. P. Luo, and C. W. Chu, Appl. Phys. Lett. 75, 2542 (1999).
27. J. C. Jiang, Y. Lin, C. L. Chen, C. W. Chu, and E. I. Meletis, J. Appl. Phys. 91, 3188 (2002).
28. N. A. Pertsev and A. G. Zembilgotov, J. Appl. Phys. 80, 6401 (1996).
29. K. S. Lee, Y. K. Kim, S. Baik, J. Kim, and I. S. Jung, Appl. Phys. Lett. 79, 2444 (2001).
30. J. S. Speck and W. Pompe, J. Appl. Phys. 76, 466 (1994).
31. A. Yu. Emelyanov and N. A. Pertsev, Integr. Ferroelectr. 32, 343 (2001).
32. G. R. Barsch and J. A. Krumhansl, Phys. Rev. Lett. 53, 1069 (1984).
33. W. Cao and G. R. Barsch, Phys. Rev. B 41, 4334 (1990).
34. W. Cao and L. E. Cross, Phys. Rev. B 44, 5 (1991).
35. E. K. H. Salje, Phase Transitions in Ferroelastic and Co-elastic Crystals (Cambridge University Press, Cambridge, 1993).
36. J. P. Hirth and J. Lothe, Theory of Dislocations (McGraw-Hill, New York, 1968).
37. A. Yu. Emelyanov, N. A. Pertsev, and E. K. H. Salje, J. Appl. Phys. 89, 1355 (2001).
38. J. Sapriel, Phys. Rev. B 12, 5128 (1975).
39. N. A. Pertsev, J. Novak, and E. K. H. Salje, Philos. Mag. A 80, 2201 (2000).
40. A. K. Head, Proc. R. Soc. London, Ser. A 66, 793 (1953).
41. A. Yu. Emelyanov, Fiz. Tverd, Tela (Leningrad) 43, 316 (2001)
42. [Phys. Solid State 43, 329 (2001)].
43. N. A. Pertsev, G. Arlt, and A. G. Zembilgotov, Phys. Rev. Lett. 76, 1364 (1996).
44. W. Pompe, X. Gong, Z. Suo, and J. S. Speck, J. Appl. Phys. 74, 6012 (1993).
45. 0  1.5 nm (Ref. 27), we obtain β  4. This estimate of the parameter β was used in our numerical calculations.
46. N. A. Pertsev and A. Yu. Emelyanov, Fiz. Tverd. Tela (Leningrad) 39, 127 (1997)
47. [Phys. Solid State 39, 109 (1997)].
48. R. R. Newton, A. J. Ahearn, and K. G. McKay, Phys. Rev. 75, 103 (1949).
49. A. G. Chynoweth, Phys. Rev. 110, 1316 (1958).
50. F. Jona and G. Shirane, Ferroelectric Crystals (MacMillan, New York, 1962).
51. M. E. Lines and A. M. Glass, Principles and Applications of Ferroelectrics and Related Materials (Oxford University Press, Oxford, 1977).
52. H. Tabata, O. Murata, T. Kawai, S. Kawai, and M. Okuyama, Appl. Phys. Lett. 64, 428 (1994).