Spontaneous vortex nanodomain arrays at ferroelectric heterointerfaces

Nano Letters

Volumn 11, Issue 2, 2011, Pages 828-834

  Nelson, Christopher T ^a   Winchester, Benjamin ^b   Zhang, Yi ^a,c   Kim, Sung Joo ^a   Melville, Alexander ^d   Adamo, Carolina ^d   Folkman, Chad M ^e   Baek, Seung Hyub ^e   Eom, Chang Beom ^e   Schlom, Darrell G ^d   Chen, Long Qing ^b   Pan, Xiaoqing ^a  

^a UNIVERSITY OF MICHIGAN   (United States)

^b PENNSYLVANIA STATE UNIVERSITY   (United States)

^c NANJING UNIVERSITY   (China)

^d Cornell University   (United States)

^e UNIVERSITY OF WISCONSIN MADISON   (United States)

Author keywords

BiFeO3; Ferroelectricity; multiferroic materials; structural characterization; transmission electron microscopy

Indexed keywords

ATOMIC RESOLUTION; BIFEO3; DOMAIN DYNAMICS; ELECTRICAL BOUNDARY CONDITIONS; FERROMAGNETIC SYSTEMS; HETERO-INTERFACES; IN-PLANE POLARIZATION; MULTI DOMAINS; MULTIFERROIC MATERIALS; NANO DOMAIN; PHASE-FIELD SIMULATION; SPHERICAL ABERRATIONS; SPONTANEOUS VORTEX; STRUCTURAL CHARACTERIZATION; SWITCHING BEHAVIORS; TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPE;

DOMAIN WALLS; NEON; POLARIZATION; TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY; VORTEX FLOW;

FERROELECTRICITY;

FERRIC ION; FERRIC OXIDE; NANOMATERIAL;

ARTICLE; CHEMISTRY; CONFORMATION; MACROMOLECULE; MAGNETISM; MATERIALS TESTING; PARTICLE SIZE; SURFACE PROPERTY; ULTRASTRUCTURE;

FERRIC COMPOUNDS; MACROMOLECULAR SUBSTANCES; MAGNETICS; MATERIALS TESTING; MOLECULAR CONFORMATION; NANOSTRUCTURES; PARTICLE SIZE; SURFACE PROPERTIES;

EID: 79851497088     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl1041808     Document Type: Article

References (34)

1. Kittel, C. Rev. Mod. Phys. 1949, 21 (4) 541-583
2. Rodriguez, B. J.; Gao, X. S.; Liu, L. F.; Lee, W.; Naumov, II; Bratkovsky, A. M.; Hesse, D.; Alexe, M. Nano Lett. 2009, 9 (3) 1127-1131
3. Schilling, A.; Byrne, D.; Catalan, G.; Webber, K. G.; Genenko, Y. A.; Wu, G. S.; Scott, J. F.; Gregg, J. M. Nano Lett. 2009, 9 (9) 3359-3364
4. Naumov, II; Bellaiche, L.; Fu, H. X. Nature 2004, 432 (7018) 737-740
5. Ivry, Y.; Chu, D. P.; Scott, J. F.; Durkan, C. Phys. Rev. Lett. 2010, 104 (20) 207602
6. Balke, N.; Choudhury, S.; Jesse, S.; Huijben, M.; Chu, Y. H.; Baddorf, A. P.; Chen, L. Q.; Ramesh, R.; Kalinin, S. V. Nat. Nanotechnol. 2009, 4 (12) 868-875
7. Choi, K. J.; Biegalski, M.; Li, Y. L.; Sharan, A.; Schubert, J.; Uecker, R.; Reiche, P.; Chen, Y. B.; Pan, X. Q.; Gopalan, V.; Chen, L. Q.; Schlom, D. G.; Eom, C. B. Science 2004, 306 (5698) 1005-1009
8. Scott, J. F. Science 2007, 315 (5814) 954-959
9. Ramesh, R.; Spaldin, N. A. Nat. Mater. 2007, 6 (1) 21-29
10. Haeni, J. H.; Irvin, P.; Chang, W.; Uecker, R.; Reiche, P.; Li, Y. L.; Choudhury, S.; Tian, W.; Hawley, M. E.; Craigo, B.; Tagantsev, A. K.; Pan, X. Q.; Streiffer, S. K.; Chen, L. Q.; Kirchoefer, S. W.; Levy, J.; Schlom, D. G. Nature 2004, 430 (7001) 758-761
11. Streiffer, S. K.; Parker, C. B.; Romanov, A. E.; Lefevre, M. J.; Zhao, L.; Speck, J. S.; Pompe, W.; Foster, C. M.; Bai, G. R. J. Appl. Phys. 1998, 83 (5) 2742-2753
12. Jang, H. W.; Ortiz, D.; Baek, S. H.; Folkman, C. M.; Das, R. R.; Shafer, P.; Chen, Y.; Nelson, C. T.; Pan, X.; Ramesh, R.; Eom, C. B. Adv. Mater. 2009, 21 (7) 817-823
13. Chu, Y. H.; He, Q.; Yang, C. H.; Yu, P.; Martin, L. W.; Shafer, P.; Ramesh, R. Nano Lett. 2009, 9 (4) 1726-1730
14. Jesse, S.; Rodriguez, B. J.; Choudhury, S.; Baddorf, A. P.; Vrejoiu, I.; Hesse, D.; Alexe, M.; Eliseev, E. A.; Morozovska, A. N.; Zhang, J.; Chen, L. Q.; Kalinin, S. V. Nat. Mater. 2008, 7 (3) 209-215
15. Seidel, J.; Martin, L. W.; He, Q.; Zhan, Q.; Chu, Y. H.; Rother, A.; Hawkridge, M. E.; Maksymovych, P.; Yu, P.; Gajek, M.; Balke, N.; Kalinin, S. V.; Gemming, S.; Wang, F.; Catalan, G.; Scott, J. F.; Spaldin, N. A.; Orenstein, J.; Ramesh, R. Nat. Mater. 2009, 8 (3) 229-234
16. Yang, S. Y.; Seidel, J.; Byrnes, S. J.; Shafer, P.; Yang, C. H.; Rossell, M. D.; Yu, P.; Chu, Y. H.; Scott, J. F.; Ager, J. W.; Martin, L. W.; Ramesh, R. Nat. Nanotechnol. 2010, 5 (2) 143-147
17. Urban, K. W. Science 2008, 321 (5888) 506
18. Jia, C. L.; Nagarajan, V.; He, J. Q.; Houben, L.; Zhao, T.; Ramesh, R.; Urban, K.; Waser, R. Nat. Mater. 2007, 6 (1) 64-69
19. Jia, C. L.; Mi, S. B.; Urban, K.; Vrejoiu, I.; Alexe, M.; Hesse, D. Nat. Mater. 2008, 7 (1) 57-61
20. Wang, J.; Neaton, J. B.; Zheng, H.; Nagarajan, V.; Ogale, S. B.; Liu, B.; Viehland, D.; Vaithyanathan, V.; Schlom, D. G.; Waghmare, U. V.; Spaldin, N. A.; Rabe, K. M.; Wuttig, M.; Ramesh, R. Science 2003, 299 (5613) 1719-1722
21. Das, R. R.; Kim, D. M.; Baek, S. H.; Eom, C. B.; Zavaliche, F.; Yang, S. Y.; Ramesh, R.; Chen, Y. B.; Pan, X. Q.; Ke, X.; Rzchowski, M. S.; Streiffer, S. K. Appl. Phys. Lett. 2006, 88 (24 242904
22. Velickov, B.; Kahlenberg, V.; Bertram, R.; Uecker, R. Acta Crystallogr., Sect. E: Struct. Rep. Online 2008, 64, I79-U64
23. Chu, M. W.; Szafraniak, I.; Scholz, R.; Harnagea, C.; Hesse, D.; Alexe, M.; Gosele, U. Nat. Mater. 2004, 3 (2) 87-90
24. Jang, H. W.; Baek, S. H.; Ortiz, D.; Folkman, C. M.; Das, R. R.; Chu, Y. H.; Shafer, P.; Zhang, J. X.; Choudhury, S.; Vaithyanathan, V.; Chen, Y. B.; Felker, D. A.; Biegalski, M. D.; Rzchowski, M. S.; Pan, X. Q.; Schlom, D. G.; Chen, L. Q.; Ramesh, R.; Eom, C. B. Phys. Rev. Lett. 2008, 101 (10 107602
25. Matthews, J. W.; Blakeslee, A. E. J. Cryst. Growth 1974, 27 (DEC) 118-125
26. Kubel, F.; Schmid, H. Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Sci. 1990, 46, 698-702
27. Neaton, J. B.; Ederer, C.; Waghmare, U. V.; Spaldin, N. A.; Rabe, K. M. Phys. Rev. B 2005, 71 (1 014113
28. Li, J. F.; Wang, J. L.; Wuttig, M.; Ramesh, R.; Wang, N.; Ruette, B.; Pyatakov, A. P.; Zvezdin, A. K.; Viehland, D. Appl. Phys. Lett. 2004, 84 (25) 5261-5263
29. Kisielowski, C.; Hetherington, C. J. D.; Wang, Y. C.; Kilaas, R.; O'Keefe, M. A.; Thust, A. Ultramicroscopy 2001, 89 (4) 243-263
30. Jia, C. L.; Lentzen, M.; Urban, K. Science 2003, 299 (5608) 870-873
31. Folkman, C. M.; Baek, S. H.; Jang, H. W.; Eom, C. B.; Nelson, C. T.; Pan, X. Q.; Li, Y. L.; Chen, L. Q.; Kumar, A.; Gopalan, V.; Streiffer, S. K. Appl. Phys. Lett. 2009, 94 (25 251911
32. Chen, L. Q. J. Am. Ceram. Soc. 2008, 91 (6) 1835-1844
33. Fong, D. D.; Kolpak, A. M.; Eastman, J. A.; Streiffer, S. K.; Fuoss, P. H.; Stephenson, G. B.; Thompson, C.; Kim, D. M.; Choi, K. J.; Eom, C. B.; Grinberg, I.; Rappe, A. M. Phys. Rev. Lett. 2006, 96 (12 127601
34. Huang, C. W.; Chen, L.; Wang, J.; He, Q.; Yang, S. Y.; Chu, Y. H.; Ramesh, R. Phys. Rev. B 2009, 80 (14 140101