Switchable induced polarization in LaAlO 3/SrTiO 3 heterostructures

Nano Letters

Volumn 12, Issue 4, 2012, Pages 1765-1771

  Bark, C W ^a   Sharma, P ^b   Wang, Y ^b   Baek, S H ^a   Lee, S ^a   Ryu, S ^a   Folkman, C M ^a   Paudel, T R ^b   Kumar, A ^c   Kalinin, S V ^c   Sokolov, A ^b   Tsymbal, E Y ^b   Rzchowski, M S ^a   Gruverman, A ^b   Eom, C B ^a  

^a Wisconsin Electric Machines and Power Electronics Consortium   (United States)

^b UNIVERSITY OF NEBRASKA LINCOLN   (United States)

^c OAK RIDGE NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

complex oxides; Heterointerfaces; oxygen vacancies; piezoresponse force microscopy

Indexed keywords

COMPLEX OXIDES; CONDUCTIVITY MODULATION; ELECTRICAL MODIFICATION; ELECTROMECHANICAL RESPONSE; ELECTRONIC CONFINEMENT; FREE CHARGE; HETERO-INTERFACES; INDUCED POLARIZATION; LAYER THICKNESS; METAL-INSULATOR PHASE TRANSITION; NANO METER RANGE; NANOSCALE OXIDES; PIEZORESPONSE FORCE MICROSCOPY; REVERSIBLE CHANGE; SURFACE ADSORBATES; SWITCHABLE; TUNABLE CONDUCTIVITY; TWO-DIMENSIONAL ELECTRON GAS (2DEG);

ELECTRON GAS; ELECTRONIC STRUCTURE; METAL INSULATOR BOUNDARIES; OXYGEN VACANCIES; STOICHIOMETRY; STRONTIUM TITANATES; TWO DIMENSIONAL;

LANTHANUM ALLOYS;

EID: 84859706878     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl3001088     Document Type: Article

References (39)

1. Ohtomo, A.; Hwang, H. Y. Nature 2004, 427, 423-426
2. Caviglia, A. D.; Gariglio, S.; Reyren, N.; Jaccard, D.; Schneider, T.; Gabay, M.; Thiel, S.; Hammerl, G.; Mannhart, J.; Triscone, J.-M. Nature 2008, 456, 624-627
3. Bell, C.; Harashima, S.; Kozuka, Y.; Kim, M.; Kim, B. G.; Hikita, Y.; Hwang, H. Y. Phys. Rev. Lett. 2009, 103, 226802
4. Bark, C. W.; Felker, D. A.; Wang, Y.; Zhang, Y.; Jang, H. W.; Folkman, C. M.; Park, J. W.; Baek, S. H.; Zhou, H.; Fong, D. D.; Pan, X. Q.; Tsymbal, E. Y.; Rzchowski, M. S.; Eom, C. B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2011, 108, 4720-4724
5. Jang, H. W.; Felker, D. A.; Bark, C. W.; Wang, Y.; Niranjan, M. K.; Nelson, C. T.; Zhang, Y.; Su, D.; Folkman, C. M.; Baek, S. H.; Lee, S.; Janicka, K.; Zhu, Y.; Pan, X. Q.; Fong, D. D.; Tsymbal, E. Y.; Rzchowski, M. S.; Eom, C. B. Science 2011, 331, 886-889
6. Cen, C.; Thiel, S.; Mannhart, J.; Levy, J. Science 2009, 323, 1026-1030
7. Xie, Y.; Bell, C.; Yajima, T.; Hikita, Y.; Hwang, H. Y. Nano Lett. 2010, 10, 2588-2591
8. Cen, C.; Thiel, S.; Hammerl, G.; Schneider, C. W.; Andersen, K. E.; Hellberg, C. S.; Mannhart, J.; Levy, J. Nat. Mater. 2008, 7, 298-302
9. Park, J. W.; Bogorin, D. F.; Cen, C.; Felker, D. A.; Zhang, Y.; Nelson, C. T.; Bark, C. W.; Folkman, C. M.; Pan, X. Q.; Rzchowski, M. S.; Levy, J.; Eom, C. B. Nat. Commun. 2010, 1, 94
10. Xie, Y.; Bell, C.; Hikita, Y.; Hwang, H. Y. Adv. Mater. 2011, 23, 1744-1747
11. Bi, F.; Bogorin, D. F.; Cen, C.; Bark, C. W.; Park, J.-W.; Eom, C.-B.; Levy, J. Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 173110
12. Gruverman, A.; Auciello, O.; Tokumoto, H. Annu. Rev. Mater. Sci. 1998, 28, 101-123
13. Gruverman, A.; Kholkin, A. Rep. Prog. Phys. 2006, 69, 2443-2474
14. Zafar, S.; Jagannathan, H.; Edge, L. F.; Gupta, D. Appl. Phys. Lett. 2011, 98, 152903
15. Ueno, K.; Shimotani, H.; Iwasa, Y.; Kawasaki, M. Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 252107
16. Gramm, A.; Zahner, T.; Spreitzer, U.; Rössler, R.; Pedarnig, J. D.; Bäuerle, D.; Lengfellner, H. Europhys. Lett. 2000, 49, 501-506
17. Nian, Y. B.; Strozier, J.; Wu, N. J.; Chen, X.; Ignatiev, A. Phys. Rev. Lett. 2007, 98, 146403
18. Gruverman, A.; Kalinin, S. V. J. Mater. Sci. 2006, 41, 107-116
19. Kalinin, S. V.; Karapetian, E.; Kachanov, M. Phys. Rev. B 2004, 70, 184101
20. Kalinin, S. V.; Bonnell, D. A. Phys. Rev. B 2002, 65, 125408
21. Rodriguez, B. J.; Jesse, S.; Habelitz, S.; Proksch, R.; Kalinin, S. V. Nanotechnology 2009, 20, 195701
22. Hatt, A. J.; Spaldin, N. A. Phys. Rev. B 2010, 82, 195402
23. Borisevich, A. Y.; Chang, H. J.; Huijben, M.; Oxley, M. P.; Okamoto, S.; Niranjan, M. K.; Burton, J. D.; Tsymbal, E. Y.; Chu, Y. H.; Yu, P.; Ramesh, R.; Kalinin, S. V.; Pennycook, S. J. Phys. Rev. Lett. 2010, 105, 087204
24. May, S. J.; Kim, J.-W.; Rondinelli, J. M.; Karapetrova, E.; Spaldin, N. A.; Bhattacharya, A.; Ryan, P. J. Phys. Rev. B 2010, 82, 014110
25. Antons, A.; Neaton, J. B.; Rabe, K. M.; Vanderbilt, D. Phys. Rev. B 2005, 71, 024102
26. Sheng, G.; Li, Y. L.; Zhang, J. X.; Choudhury, S.; Jia, Q. X.; Gopalan, V.; Schlom, D. G.; Liu, Z. K.; Chen, L. Q. Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 232902
27. Maurice, J.-L.; Carrétéro, C.; Casanove, M.-J.; Bouzehouane, K.; Guyard, S.; Larquet, é.; Contour, J.-P. Physica Status Solidi A 2006, 203, 2209-2214
28. Jia, C. L.; Mi, S. B.; Faley, M.; Poppe, U.; Schubert, J.; Urban, K. Phys. Rev. B 2009, 79, 081405
29. Vonk, V.; Huijben, M.; Driessen, K. J. I.; Tinnemans, P.; Brinkman, A.; Harkema, S.; Graafsma, H. Phys. Rev. B 2007, 75, 235417
30. Willmott, P. R.; Pauli, S. A.; Herger, R.; Schlepütz, C. M.; Martoccia, D.; Patterson, B. D.; Delley, B.; Clarke, R.; Kumah, D.; Cionca, C.; Yacoby, Y. Phys. Rev. Lett. 2007, 99, 155502
31. Zhong, Z.; Xu, P. X.; Kelly, P. J. Phys. Rev. B 2010, 82, 165127
32. Janicka, K.; Velev, J. P.; Tsymbal, E. Y. Phys. Rev. Lett. 2009, 102, 106803
33. Bristowe, N.; Littlewood, P.; Artacho, E. Phys. Rev. B 2011, 83, 205405
34. Nguyen, T. L.; Dokiya, M.; Wang, S.; Tagawa, H.; Hashimoto, T. Solid State Ionics. 2000, 130, 229-241
35. Cancellieri, C.; Fontaine, D.; Gariglio, S.; Reyren, N.; Caviglia, A. D.; Fête, A.; Leake, S. J.; Pauli, S. A.; Willmott, P. R.; Stengel, M.; Ghosez, P.; Triscone, J.-M. Phys. Rev. Lett. 2011, 107, 056102
36. Nakagawa, N.; Hwang, H. Y.; Muller, D. A. Nat. Mater. 2006, 5, 204-209
37. Niranjan, M. K.; Wang, Y.; Jaswal, S. S.; Tsymbal, E. Y. Phys. Rev. Lett. 2009, 103, 016804
38. Wang, Y.; Niranjan, M. K.; Jaswal, S. S.; Tsymbal, E. Y. Phys. Rev. B 2009, 80, 165130
39. Bryant, B.; Renner, C.; Tokunaga, Y.; Tokura, Y.; Aeppli, G. Nat Commun. 2011, 2, 212