Influences of oxygen pressure on optical properties and interband electronic transitions in multiferroic bismuth ferrite nanocrystalline films grown by pulsed laser deposition

ACS Applied Materials and Interfaces

Volumn 3, Issue 12, 2011, Pages 4844-4852

  Jiang, K ^a   Zhu, J J ^a   Wu, J D ^b   Sun, J ^b   Hu, Z G ^a   Chu, J H ^a  

^a EAST CHINA NORMAL UNIVERSITY   (China)

^b FUDAN UNIVERSITY   (China)

Author keywords

bismuth ferrite; electronic transitions; optical properties; oxygen pressure

Indexed keywords

BISMUTH FERRITES; C-SAPPHIRE; CRYSTALLINE SIZE; DIELECTRIC FUNCTIONS; DISPERSION MODELS; ELECTRONIC BAND STRUCTURE; ELECTRONIC TRANSITION; FILM FABRICATION; FUNDAMENTAL ABSORPTION EDGE; IMPURITY STATE; INTER-ATOMIC DISTANCES; INTERBAND; MULTIFERROICS; NANOCRYSTALLINE FILMS; OXYGEN PRESSURE; PHOTON ENERGY RANGE; POLYCRYSTALLINE; RAMAN-ACTIVE PHONON; RED SHIFT; RHOMBOHEDRAL PHASE; TRANSMITTANCE SPECTRA;

BISMUTH; ELECTRON-PHONON INTERACTIONS; FERRITE; OPTICAL PROPERTIES; OXYGEN; PHOTONS; PULSED LASER DEPOSITION; PULSED LASERS; SAPPHIRE; X RAY DIFFRACTION; X RAY PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY;

OXYGEN VACANCIES;

EID: 84862797521     PISSN: 19448244     EISSN: 19448252     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/am201340d     Document Type: Article

References (57)

1. 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, 1719-1722
2. Himcinschi, C.; Vrejoiu, I.; Friedrich, M.; Nikulina, E.; Ding, L.; Cobet, C.; Esser, N.; Alexe, M.; Rafaja, D.; Zahn, D. R. T. J. Appl. Phys. 2010, 107, 123524
3. Park, T. J.; Sambasivan, S.; Fischer, D. A.; Yoon, W. S.; Misewich, J. A.; Wong, S. S. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 10359-10369
4. Li, W. W.; Zhu, J. J.; Wu, J. D.; Gan, J.; Hu, Z. G.; Zhu, M.; Chu, J. H. Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 121102
5. Xu, X. S.; Ihlefeld, J. F.; Lee, J. H.; Ezekoye, O. K.; Vlahos, E.; Ramesh, R.; Gopalan, V.; Pan, X. Q.; Schlom, D. G.; Musfeldt, J. L. Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 192901
6. Wu, J. G.; Wang, J.; Xiao, D. Q.; Zhu, J. G. ACS Appl. Mater. Interfaces 2011, 3, 3261-3263
7. Basu, S. R.; Martin, L. W.; Chu, Y. H.; Gajek, M.; Ramesh, R.; Rai, R. C.; Xu, X.; Musfeldt, J. L. Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 091905
8. Singh, M. K.; Katiyar, R. S. J. Appl. Phys. 2011, 109, 07D916
9. Choi, S. G.; Yi, H. T.; Cheong, S. W.; Hilfiker, J. N.; France, R.; Norman, A. G. Phys. Rev. B 2011, 83, 100101
10. Shvartsman, V. V.; Kleemann, W.; Haumont, R.; Kreisel, J. Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 172115
11. Lebeugle, D.; Colson, D.; Forget, A.; Viret, M.; Bonville, P.; Marucco, J. F.; Fusil, S. Phys. Rev. B 2007, 76, 024116
12. Yang, Y.; Sun, J. Y.; Zhu, K.; Liu, Y. L.; Wan, L. J. Appl. Phys. 2008, 103, 093532
13. Chen, P.; Podraza, N. J.; Xu, X. S.; Melville, A.; Vlahos, E.; Gopalan, V.; Ramesh, R.; Schlom, D. G.; Musfeldt, J. L. Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 131907
14. Hauser, A. J.; Zhang, J.; Mier, L.; Ricciardo, R. A.; Woodward, P. M.; Gustafson, T. L.; Brillson, L. J.; Yang, F. Y. Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 222901
15. Wu, J. G.; Wang, J.; Xiao, D. Q.; Zhu, J. G. ACS Appl. Mater. Interfaces 2011, 3, 2504-2511
16. Singh, S. K.; Maruyama, K.; Ishiwara, H. J. Phys. D: Appl. Phys. 2007, 40, 2705-2709
17. Yun, K. Y.; Noda, M.; Okuyama, M. Appl. Phys. Lett. 2003, 83, 3981-3983
18. Yun, K. Y.; Noda, M.; Okuyama, M.; Saeki, H.; Tabata, H.; Saito, K. J. Appl. Phys. 2004, 96, 3399-3404
19. Wu, J. G.; Wang, J.; Xiao, D. Q.; Zhu, J. G. Phys. Status Solidi 2011, 5, 190-192
20. You, L.; Chua, N. T.; Yao, K.; Chen, L.; Wang, J. Phys. Rev. B 2009, 80, 024105
21. Yang, S. Y.; Martin, L. W.; Byrnes, S. J.; Conry, T. E.; Basu, S. R.; Paran, D.; Reichertz, L.; Ihlefeld, J.; Adamo, C.; Melville, A.; Chu, Y. H.; Yang, C. H.; Musfeldt, J. L.; Schlom, D. G.; Ager, I. J. W.; Ramesh, R. Appl. Phys. Lett. 2009, 95, 062909
22. Choi, T.; Lee, S.; Choi, Y. J.; Kiryukhin, V.; Cheong, S.-W. Science 2009, 324, 63-66
23. Ihlefeld, J. F.; Podraza, N. J.; Liu, Z. K.; Rai, R. C.; Xu, X.; Heeg, T.; Chen, Y. B.; Li, J.; Collins, R. W.; Musfeldt, J. L.; Pan, X. Q.; Schubert, J.; Ramesh, R.; Schlom, D. G. Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 142908
24. Allibe, J.; Bougot-Robin, K.; Jacquet, E.; Infante, I. C.; Fusil, S.; Carrétéro, C.; Reverchon, J. L.; Marcilhac, B.; Creté, D.; Mage, J. C.; Barthélémy, A.; Bibes, M. Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 182902
25. Wu, J. G.; Wang, J. J. Am. Ceram. Soc. 2010, 93, 2795-2803
26. Bi, L.; Taussig, A. R.; Kim, H.-S.; Wang, L.; Dionne, G. F.; Bono, D.; Persson, K.; Ceder, G.; Ross, C. A. Phys. Rev. B 2008, 78, 104106
27. Yuan, G. L.; Martin, L. W.; Ramesh, R.; Uedono, A. Appl. Phys. Lett. 2009, 95, 012904
28. Eerenstein, W.; Morrison, F. D.; Dho, J.; Blamire, M. G.; Scott, J. F.; Mathur, N. D. Science 2005, 307, 1203
29. Ederer, C.; Spaldin, N. A. Phys. Rev. B 2005, 71, 224103
30. Ju, S.; Cai, T. Y. Appl. Phys. Lett. 2009, 95, 231906
31. Rout, D.; Moon, K.-S.; Kang, S.-J. L. J. Raman Spectrosc. 2009, 40, 618-626
32. Yuan, G. L.; Or, S. W.; Chan, H. L. W.; Liu, Z. G. J. Appl. Phys. 2007, 101, 024106
33. Singh, S. K.; Ishiwara, H.; Maruyama, K. Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 262908
34. Patterson, A. L. Phys. Rev. 1939, 56, 978-982
35. Hermet, P.; Goffinet, M.; Kreisel, J.; Ghosez, P. Phys. Rev. B 2007, 75, 220102
36. Jaiswal, A.; Das, R.; Maity, T.; Vivekanand, K.; Adyanthaya, S.; Poddar, P. J. Phys. Chem. C 2010, 14, 12432-12439
37. Zhang, S. T.; Lu, M. H.; Wu, D.; Chen, Y. F.; Ming, N. B. Appl. Phys. Lett. 2005, 87, 262907
38. Ramachandran, B.; Dixit, A.; Naik, R.; Lawes, G.; Rao, M. S. R. Phys. Rev. B 2010, 82, 012102
39. Yan, F.; Lai, M. O.; Lu, L.; Zhu, T. J. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 6994-6998
40. Clark, S. J.; Robertson, J. Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 022902
41. Djurisic, A. B.; Chan, Y.; Herbert, Li, E. Mater. Sci. Eng., R 2002, 38, 237-293
42. Li, W. W.; Zhu, J. J.; Wu, J. D.; Sun, J.; Zhu, M.; Hu, Z. G.; Chu, J. H. ACS Appl. Mater. Interfaces 2010, 2, 2325-2332
43. Jellison, G. E.; Modine, F. A. Appl. Phys. Lett. 1996, 69, 371-373
44. Yu, W. L.; Li, W. W.; Wu, J. D.; Sun, J.; Zhu, J. J.; Zhu, M.; Hu, Z. G.; Chu, J. H. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 8593-8600
45. O'Donnell, K. P.; Chen, X. Appl. Phys. Lett. 1991, 58, 2924-2926
46. Pisarev, R. V.; Moskvin, A. S.; Kalashnikova, A. M.; Rasing, T. Phys. Rev. B 2009, 79, 235128
47. Wang, H.; Zheng, Y.; Cai, M.-Q.; Huang, H.; Chan, H. L. W. Solid State Commun. 2009, 149, 641-644
48. Hu, Z. G.; Li, W. W.; Wu, J. D.; Sun, J.; Shu, Q. W.; Zhong, X. X.; Zhu, Z. Q.; Chu, J. H. Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 181910
49. Xu, X. S.; Brinzari, T. V.; Lee, S.; Chu, Y. H.; Martin, L. W.; Kumar, A.; McGill, S.; Rai, R. C.; Ramesh, R.; Gopalan, V.; Cheong, S. W.; Musfeldt, J. L. Phys. Rev. B 2009, 79, 134425
50. Varshni, Y. P. Physica 1967, 34, 149-154
51. Liu, B.; Cheng, C. W.; Chen, R.; Shen, Z. X.; Fan, H. J.; Sun, H. D. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 3407-3410
52. Biernacki, S.; Scherz, U.; Meyer, B. K. Phys. Rev. B 1994, 49, 4501-4510
53. Fan, H. Y. Phys. Rev. 1951, 82, 900-905
54. Yakuphanoglu, F.; Arslan, M.; Küçükislamoǧlu, M.; Zengin, M. Sol. Energy 2005, 79, 96-100
55. Selbach, S. M.; Tybell, T.; Einarsrud, M.-A.; Grande, T. Chem. Mater. 2007, 19, 6478-6484
56. Chen, P.; Xu, X.; Koenigsmann, C.; Santulli, A. C.; Wong, S. S.; Musfeldt, J. L. Nano Lett. 2010, 10, 4526-4532
57. Ramirez, M. O.; Kumar, A.; Denev, S. A.; Podraza, N. J.; Xu, X. S.; Rai, R. C.; Chu, Y. H.; Seidel, J.; Martin, L. W.; Yang, S. Y.; Saiz, E.; Ihlefeld, J. F.; Lee, S.; Klug, J.; Cheong, S. W.; Bedzyk, M. J.; Auciello, O.; Schlom, D. G.; Ramesh, R.; Orenstein, J.; Musfeldt, J. L.; Gopalan, V. Phys. Rev. B 2009, 79, 224106