Ferroelectric Domain Breakdown: Application to Nanodomain Technology

Polar Oxides: Properties, Characterization, and Imaging

Volumn , Issue , 2005, Pages 189-220

  Rosenman, Gil ^a   Agronin, A ^a   Dahan, D ^a   Shvebelman, M ^a   Weinbrandt, E ^a   Molotskii, M ^a   Rosenwaks, Y ^a  

^a TEL AVIV UNIVERSITY   (Israel)

Author keywords

AFM nanodomain tailoring technology; Ferroelectric domain breakdown; Nanodomain size limitations; Nanodomain superlattices; Nanodomain technology

Indexed keywords

EID: 34848814703     PISSN: None     EISSN: None     Source Type: Book    
DOI: 10.1002/3527604650.ch10     Document Type: Chapter

References (103)

1. J. F. Scott and C. A. Paz de Araujo, Science 246, 1400 (1989).
2. L. Myers, R. C. Eckardt, M. M. Fejer, and R. L. Byer, J. Opt. Soc. Am. B12, 2102 (1995).
3. G. Rosenman, A. Arie, and A. Skliar, Ferroelectrics Review 1, 4 (1998).
4. V. Berger, Phys. Rev. Lett. 81, 4136 (1998).
5. N. G. Broderick R., G. W. Ross, H. L. Offerhaus, D. J. Richardson, and D. C. Hanna, Phys. Rev. Lett. 84, 4345 (2000).
6. A. Chowdhury, C. Staus, B. F. Boland, T. F. Kuech, and L. McCaughan, Opt. Lett. 26, 1353 (2001).
7. Y. Rosenwaks, M. Molotski, A. Agronin, P. Urenski, M. Schvebelman, and G. Rosenman, Nanoscale characterization of ferroelectric materials. Scanning force microscopy approach, Eds. M. Alexe, A. Guverman, Springer, 2004.
8. A. Gruverman, J. Hatano, H. Tokumoto, Jpn. J. Appl. Phys. 36, 2207 (1997).
9. M. Alexe, C. Harnagea, D. Hesse, U. Gosele, Appl. Phys. Lett. 75, 1793 (1999).
10. S. Kalinin, D. Bonnell, T Alvarez, X. Lei, Z. Hu, J. Ferris, Nanoletters 2, 589 (2002).
11. J. H. Ferris, D. B. Li, S. V. Kalinin, and D. A. Bonnell, Appl. Phys. Lett. 84, 774 (2004).
12. G. Rosenman and Y. Rosenwaks, P. Urenski, US Patent (2003).
13. G. Rosenman, P. Urenski, A. Agronin, Y. Rosenwaks, and M. Molotskii, Appl. Phys. Lett. 82, 103 (2003).
14. G. Rosenman, P. Urenski, A. Agronin, A. Arie, and Y. Rosenwaks, Appl. Phys. Lett. 82, 3934 (2003).
15. M. Molotskii, G. Rosenman, P. Urenski, A. Agronin, M. Shvebelman, and Y. Rosenwaks, Phys. Rev. Lett. 90, 107601 (2003).
16. R. G. Batchko, V. Ya Shur., M. M. Fejer, and R. L. Byer, Appl. Phys. Lett. 75, 1673 (1999).
17. V. Ya Shur, E. Rumyantsev, E. Nikolaeva, E. Shishkin, D. Fursov, R. Batchko, L. Eyres, M. Fejer, and R. Byer, Appl. Phys. Lett. 76, 143 (2000).
18. P. Urenski, M. Molotskii, G. Rosenman, Appl. Phys. Lett. 79, 2964 (2001).
19. G. Rosenman, A. Skliar, D. Eger, M. Oron, M. Katz, Appl. Phys. Lett. 73, 865 (1998).
20. P. Urenski, M. Lesnykh, Y. Roseaks, G. Rosenman, and M. Molotski, J. Appl. Phys. 90, 1950 (2001).
21. S. Moscovich, A. Arie, R. Urneski, A. Agronin, G. Rosenman, and Y. Rosenwaks, Optics Express (2004).
22. G. Rosenman, D. Shur, A. Dunaevski, and Y. Krasik, J. Appl. Phys. 88, 6109 (2000).
23. C. Moon, Kim Dong-Wook, G. Rosenman, T. Ko, and K. Yoo In, Jpn. J. Appl. Phys. 42, 3523 (2003).
24. S. Li, J. A. Eastman, J. M. Vetrone, C. M. Foster, R. E. Newnham, and L. E. Cross, Jpn. J. Appl. Phys. Part 1 36, 5169 (1997).
25. A. Roelofs, T. Schneller, K. Szot, and R. Waser, Appl. Phys. Lett. 81, 5231 (2002).
26. T. Tybell, C. Ahn, and J. Triscone, Appl. Phys. Lett. 75, 856 (1999).
27. S. K. Streiffer, J. A. Eastman, D. D. Fong, C. Thompson, A. Munkholm, M. V. Ramana Murty, O. Auciello, G. R. Bai, and G. B. Stephenson, Phys. Rev. Lett. 89, 67601 (2002).
28. W. Merz, J. Phys. Rev. 95, 690 (1954).
29. R. J. Landauer, Appl. Phys. 28, 227 (1957).
30. A. Gruverman, O. Auciello, and H. Tokumoto, Annu. Rev. Mater. Sci. 28, 101 (1998).
31. T. Hidaka, T. Maruyama, I. Sakai, M. Saitoh, L. A.Wills, R. Hiskes, S. A. Dicarolis, and J. Amano, Integrated Ferroelectrics 17, 319 (1997).
32. C. Harnagea, A. Pignolet, M. Alexe, K. M. Satyalakshmi, D. Hesse, and U. Goesele, Jpn. J. Appl. Phys. Part 2 38, L1255 (1999).
33. K. Terabe, M. Nakamura, S. Takekawa, K. Kitamura, S. Higuchi, Y. Gotoh, and Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 82, 433 (2003).
34. Y. Cho, K. Fujimoto, Y. Hiranaga, Y.Wagatsuma, A. Onoe, K. Terabe, and K. Kitamura, Appl. Phys. Lett. 81, 4401 (2002).
35. K. Fujimoto and Y. Cho, Appl. Phys. Lett. 83, 5265 (2003).
36. K. Franke, J. Besold, W. Haessler, and C. Seegebarth, Surf. Sci. Lett. 302, 283 (1994).
37. A. Gruverman, O. Kolosov, J. Hatano, K. Takahashi, H. Tokumoto, J. Vac. Sci. Technol. B13, 1095 (1995).
38. L. Eng, et al., Ferroelectrics 222, 153 (1999).
39. L. Eng, H. Gumtherodt, G. Rosenman, A. Skliar, M. Oron, M. Katz, and D. Eger, J. Appl. Phys. 83, 5973 (1998).
40. A. Gruverman, O. Kolosov, J. Hatano, K. Takahashi, and H. Tokumoto, J. Vac. Sci. Technol. B13, 1095 (1995).
41. L. M. Eng, M. Bammerlin, C. Loppacher et al., Ferroelectrics 222, 421/163.
42. K. Franke, J. Besold, W. Haessler, and C. Seegebarth, Surf. Sci. Lett. 302, L283 (1994).
43. A. Gruverman, O. Auciello, J. Hatano, and H. Tokumoto, Ferroelectrics 184, 11 (1996).
44. A. Agronin, Y. Rosenwaks, and G. Rosenman, Appl. Phys. Lett. submitted (2004).
45. M. Yamada and K. Kishima, Elect. Lett. 27, 828 (1991).
46. M. Fujimura, K. Kintaka, T. Suhara, and H. Nishihara, Elect. Lett. 28, 1868 (1992).
47. H. Ito, C. Takyu, and H. Inaba, Elect. Lett. 27, 1222 (1991).
48. A. C. G. Nutt, V. Gopalan, and M. C., Gupta Appl. Phys. Lett. 60, 2828 (1992).
49. C. Restoin, C. Darraud-Taupiac, J. L. Decossas, J. C. Vareille, Hauden J., and A. Martinez, J. Appl. Phys. 88, 6665 (2000).
50. A. C. G. Nutt, V. Gopalan, M. C. Gupta, US Patent 5,748,361 (1998).
51. M. Fujimura, T. Suhara, and H. Nishihara, Elect. Lett. 28, 721 (1992).
52. M. Fujimura, K. Kintaka, T. Suhara, and H. J. Nishihara, Light. Tech. 11, 1360 (1993).
53. J. He, S. H. Tang, Y. Q. Qin, P. Dong, H. Z. Zhang, C. H. Kang, W. X. Sun, and Z. X. J. Shen, Appl. Phys. 93, 9943 (2003).
54. Nihei, et al., US Patent 5,668,578 (1997).
55. C. Restoin, C. Darraud-Taupiac, J. L. Decossas, J. C. Vareille, and J. Hauden, Mat. Sci. In Semi. Proc. 3, 405 (2000).
56. P. K. Watson, IEEE., Trans. Dielectr. Electr. Insul. 2, 915 (1995).
57. Z. G. Song, H. Gong, and C. K. Ong, J. Phys. D: Appl. Phys. 30, 1561 (1997).
58. K. Kanaya and S. Okayama, J. Phys. D: Appl. Phys. 44, 2495 (1972).
59. J. Mompart, C. Domingo, C. Baixeras, and G. Fernandez, Nucl. Instrum. Methods B107, 56 (1996).
60. C. K. Ong, Z. G. Song, and H. Gong, J. Phys: Condens. Matter 9, 9289 (1997).
61. O. Jbara, S. Fakhfakh, M. Belhaj, J. Cazaux, E. I. Rau, M. Filippov, and M. Andrianov, Nucl. Instrum. & Methods in Phys. Res. B 194, 302 (2002).
62. M. Molotskii, M. Shvebelman, A. Agronin, G. Rosenman, and Y. Rosenwaks, in The 10-th European Meeting on Ferroelectricity, EFM 2003, J. Conf. Absracts 8, 233 (2003)
63. M. Molotskii, M. Shvebelman, Ferroelectrics, to be published(2004).
64. R. Landauer, J. Appl. Phys. 28, 227 (1957).
65. M. Molotskii, J. Appl. Phys. 93, 6234 (2003).
66. R. Erlandsson, G. M. McClelland, C. M. Mate, and S. Chiang, J. Vac. Sci. Technol. A6, 266 (1988)
67. B. D. Terris, J. E. Stern, D. Rugal, and H. J. Mamin, Phys. Rev. Lett. 63, 2669 (1989)
68. G. Zavala, J. H. Fendler, S. Trolier-McKinstry, J. Appl. Phys. 81, 7480 (1997)
69. K. Goto, K. Hane, J. Appl. Phys. 84, 4043 (1998)
70. F. J. Giessibl, Rev. Modern Phys. 75, 949 (2003).
71. O. Kolosov, A. Gruverman, J. Hatano, K. Takahashi, and H. Takumoto, Phys. Rev. Lett. 74, 4309 (1995).
72. A. Gruverman, O. Kolosov, J. Hatano, K. Takahashi, and H. Takumoto, J. Vac. Sci. Technol. B13, 1095 (1995).
73. C. Durkan, M. E. Welland, D. P. Chu, and P. Migliorato, Phys. Rev. B 60, 16198 (1999)
74. Appl. Phys. Lett. 76, 366 (2000).
75. W. Wang and C. H. Woo, J. Appl. Phys. 94, 4053 (2003).
76. G. Van der Zwan and R. M. Mazo, J. Chem. Phys. 82, 3344 (1985).
77. S. V. Kalinin and D. A. Bonnell, Phys. Rev. B65, 125408 (2002).
78. E. J. Mele, Am. J. Phys. 69, 557 (2001).
79. V. Gopalan, N. A. Sanford, J. A. Aust, K. Kitamura, and Y. Furukawa, in Handbook of Advanced Electronic and Photonic Materials and Devices: Ferroelectrics and Dielectrics, edited by H. S. Nalwa, Academic Press, New York, 4, 57 (2001).
80. M. Molotskii and M. Shvebelman (unpublished).
81. S. Pöykkö and D. J. Chadi, J. Phys. Chem. Solids. 61, 291 (2000)
82. B. Mayer and D. Vanderbilt, Phys. Rev. B 65, 104111 (2002).
83. H.W. Hao, A. M. Baro, and J. J. Saenz, J. Vac. Sci. Technol. B 9, 1323 (1991)
84. S. Belaidi, P. Girard, and G. Leveque, J. Appl. Phys. 81, 1023 (1997)
85. S. Hudlet, Jean M. Saint, C. Guthmann, J. Berger, Eur. Phys. J. B 2, 5 (1998)
86. J. Appl. Phys. 86, 5245 (1999)
87. S. V. Kalinin, D. A. Bonnell, Phys. Rev. B 62, 10419 (2000).
88. A. Fein, Y. Zhao, C. A. Peterson, G. E. Jabbour, D. Sarid, Appl. Phys. Lett. 79, 3935 (2001)
89. G. Lubarsky, R. Shikler, N. Ashkenasy, Y. Rosenwaks, J. Vac. Sci. Technol. B 20, 1914 (2002)
90. L. J. Klein, C. C. Williams, Appl. Phys. Lett. 81, 4589 (2002)
91. J. Appl. Phys. 95, 2547 (2004).
92. M. Abplanalp, J. Fousek, P. Günter, Phys. Rev. Lett. 86, 5799 (2001)
93. S. V. Kalinin, D. A. Bonnell, Phys. Rev. B 65, 125408 (2002).
94. V. Gopalan, T. E. Mitchell, K. E. Sicakfus, Solid State Commun 109, 111 (1999).
95. G. Rosenman, P. Urenski, A. Agronin, Y. Rosenwaks, M. Molotskii, Appl. Phys. Lett. 82, 103 (2003).
96. R. E. Loge and Z. Suo, Acta mater 44, 3429 (1996).
97. B. Wang and Z. Xiao, J. Appl. Phys. 88, 1464 (2000).
98. F. Davi and P. M. Mariano, J. Mech. Phys. Solids 49, 1701 (2001)
99. M. Molotskii, Philos. Mag. Lett. 83, 763 (2003).
100. B. E. Cooper, S. R. Manalis, H. Fang, H. Dai, K. Matsumoto, S. C. Minne, T. Hunt, and C. F. Quate, Appl. Phys. Lett. 75, 3566 (1999).
101. M. Zhang, D. Bullen, S.-W. Chung, S. Hong, K. S. Ryu, Z. Fan, C. A. Mirkin, and C. Liu, J. Nanotechnology 13, 212 (2002).
102. S. Hong andC. A. Mirkin, Science 288, 1808 (2000).
103. F. M. Battiston, J.-P. Ramseyer, H. P. Lang, M. K. Baller, Ch Gerber., J. K. Gimzewski, E. Meyer, and H.-J. Guntherdot, Sensors and Actuators B 77, 122 (2001).