Effect of growth induced (non)stoichiometry on the structure, dielectric response, and thermal conductivity of SrTiO 3 thin films

Chemistry of Materials

Volumn 24, Issue 2, 2012, Pages 331-337

  Breckenfeld, E ^a   Wilson, R ^a   Karthik, J ^a   Damodaran, A R ^a   Cahill, D G ^a   Martin, L W ^a  

^a University of Illinois at Urbana Champaign   (United States)

Author keywords

dielectric; pulsed laser deposition; SrTiO 3; thermal conductivity; thin films

Indexed keywords

CATION STOICHIOMETRY; CHEMICAL COMPOSITIONS; DEPOSITION GEOMETRY; DIELECTRIC; DIELECTRIC RESPONSE; LASER FLUENCES; LOSS TANGENT; NON-STOICHIOMETRY; RUTHERFORD BACK-SCATTERING SPECTROMETRY; SRTIO; SRTIO 3; STRAIN RELAXATION MECHANISM; STRUCTURAL EVOLUTION;

DEPOSITION; POSITIVE IONS; PULSED LASER DEPOSITION; PULSED LASERS; RUTHERFORD BACKSCATTERING SPECTROSCOPY; STOICHIOMETRY; STRONTIUM ALLOYS; STRONTIUM TITANATES; THERMAL CONDUCTIVITY; THERMODYNAMIC PROPERTIES; THIN FILMS; VAPOR DEPOSITION; X RAY DIFFRACTION; X RAY PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY;

THERMAL CONDUCTIVITY OF SOLIDS;

EID: 84863393249     PISSN: 08974756     EISSN: 15205002     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/cm203042q     Document Type: Article

References (48)

1. Muller, K. A.; Burkard, H. Phys. Rev. B 1979, 19, 3593
2. Frederikse, H. P. R; Thurber, W. R.; Hosler, W. R. Phys. Rev. 1964, 134, A442
3. Jalan, B.; Stemmer, S. Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 042106
4. Ravichandran, J.; Siemons, W.; Oh, D.-W.; Kardel, J. T.; Chari, A.; Heijmerikx, H.; Scullin, M. L.; Majumdar, A.; Ramesh, R.; Cahill, D. G. Phys. Rev. B 2010, 82, 165216
5. Tufte, O. N.; Chapman, P. W. Phys. Rev. B 1967, 155, 796
6. Frederikse, H. P. R; Hosler, W. R. Phys. Rev. 1967, 161, 822
7. Takahashi, K. S.; Gabay, M.; Jaccard, D.; Shibuya, K.; Ohnishi, T.; Lippmaa, M.; Triscone, J.-M. Nature 2006, 441, 195
8. Shibuya, K.; Ohnishi, T.; Uozumi, T.; Sato, T.; Lippmaa, M.; Kawasaki, M.; Nakajima, K.; Chikyow, T.; Koinuma, H. Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 212116
9. Ohtomo, A.; Hwang, H. Y. Nature 2004, 427, 423
10. Brinkman, A.; Huijben, M.; van Zalk, M.; Huijben, J.; Zeitler, U.; Maan, J. C.; van der Wiel, W. G.; Rijnders, G.; Blank, D. H. A.; Hilgenkamp, H. Nat. Mater. 2007, 6, 493
11. Reyren, N.; Thiel, S.; Caviglia, A. D.; Fitting-Kourkoutis, L.; Hammerl, G.; Richter, C.; Schneider, C. W.; Kopp, T.; Rüetschi, A.-S.; Jaccard, D.; Gabay, M.; Muller, D. A.; Triscone, J. M.; Mannhart, J. Science 2007, 317, 1196
12. Singh-Bhalla, G.; Bell, C.; Ravichandran, J.; Siemons, W.; Hikita, Y.; Salahuddin, S.; Hebard, A. F.; Hwang, H. Y.; Ramesh, R. Nat. Phys. 2011, 7, 80
13. 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
14. Cen, C.; Thiel, S.; Hammerl, G.; Schneider, C. W.; Andersen, K. E.; Hellberg, C. S.; Mannhart, J.; Levy, J. Nat. Mater. 2008, 7, 298
15. Breitschaft, M.; Tinkl, V.; Pavlenko, N.; Paetel, S.; Richter, C.; Kirtley, J. R.; Liao, Y. C.; Hammerl, G.; Eyert, V.; Kopp, T.; Mannhart, J. Phys. Rev. B 2010, 81, 153414
16. Herranz, G.; Basleti, M.; Bibes, M.; Carrétéro, C.; Tafra, E.; Jacquet, E.; Bouzehouane, K.; Deranlot, C.; Hamzi, A.; Broto, J.-M.; Barthélémy, A.; Fert, A. Phys. Rev. Lett. 2007, 98, 216803
17. Willmott, P. R.; Pauli, S. A.; Schlepütz, C. M.; Martoccia, D.; Patterson, B. D.; Delley, B.; Clarke, R.; Kumah, D.; Cionca, C.; Yacoby, Y. Phys. Rev. Lett. 2007, 99, 155502
18. Qiao, L.; Droubay, T. C.; Kaspar, T. C.; Sushko, P. V.; Chambers, S. A. Surf. Sci. 2011, 605, 1381
19. Chambers, S. A.; Englhard, M. H.; Shutthanandan, V.; Zhu, Z.; Droubay, T. C.; Qiao, L.; Sushko, P. V.; Feng, T.; Lee, T. D.; Gustafsson, T.; Garfunkel, E.; Shah, A. B.; Zuo, J.-M.; Ramasse, Q. M. Surf. Sci. Rep. 2010, 65, 317
20. Okuda, T.; Nakanishi, K.; Miyasaka, S.; Tokura, Y. Phys. Rev. B 2001, 63, 113104
21. Ohta, H.; Kim, S.; Mune, Y.; Mizoguchi, T.; Nomura, K.; Ohta, S.; Nomura, T.; Nakanishi, Y.; Ikuhara, Y.; Hirano, M.; Hosono, H.; Koumoto, K. Nat. Mater. 2007, 6, 129
22. Mune, Y.; Ohta, H.; Koumoto, K.; Mizoguchi, T.; Ikuhara, Y. Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 192105
23. Dijkkamp, D.; Venkatesan, T.; Wu, X. D.; Shaheen, S. A.; Jisrawi, N.; Min-Lee, Y. H.; McLean, W. L.; Croft, M. Appl. Phys. Lett. 1987, 51, 619
24. Lowndes, D. H.; Geohegan, D. B.; Puretzky, A. A.; Norton, D. P.; Rouleau, C. M. Science 1996, 273, 898
25. Ohnishi, T.; Lippmaa, M.; Yamamoto, T.; Meguro, S.; Koinuma, H. Appl. Phys. Lett. 2005, 87, 241919
26. Ohnishi, T.; Shibuya, K.; Yamamoto, T.; Lippmaa, M. J. Appl. Phys. 2008, 103, 103703
27. Dam, B.; Rector, J. H.; Johansson, J.; Huijbregtse; De Groot, D. B. J. Appl. Phys. 1998, 83, 3386
28. Suzuki, T.; Nishi, Y.; Fujimoto, M. Philos. Mag. A 2000, 80, 621
29. Hirano, T.; Taga, M.; Kobayashi, T. Jpn. J. Appl. Phys. 1993, 32, L1760
30. Ota, H.; Migita, H.; Xiong, S.-B.; Kasai, Y.; Sakai, S. Jpn. J. Appl. Phys. 1999, 38, L1535
31. Lippmaa, M.; Nakagawa, N.; Kawasaki, M.; Ohashi, S.; Koinuma, H. J. Electroceram. 2000, 4, 365
32. Oh., D.-W.; Ravichandran, J.; Liang., C.-W.; Siemons, W.; Jalan, B.; Brooks, C. M.; Huijben, M.; Schlom, D. G.; Stemmer, S.; Martin, L. W.; Majumdar, A.; Ramesh, R.; Cahill, D. G. Appl. Phys. Lett. 2011, 98, 221904
33. Brooks, C. M.; Fitting Kourkoutis, L.; Heeg, T.; Schubert, J.; Muller, D. A.; Schlom, D. G. Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 162905
34. Son, J.; Moetakef, P.; Jalan, B.; Bierwagen, O.; Wright, N. J.; Engel-Herbert, R.; Stemmer, S. Nat. Mater. 2010, 9, 482
35. Jalan, B.; Engel-Herbert, R.; Wright, N. J.; Stemmer, S. J. Vac. Sci. Technol. A 2009, 27, 461
36. Cahill, D. G.; Ford, W. K.; Goodson, K. E.; Mahan, D. G.; Majumdar, A.; Maris, H. J.; Merlin, R.; Phillpot, S. R. J. Appl. Phys. 2003, 93, 793
37. Cahill, D. G. Rev. Sci. Instrum. 2004, 75, 5119
38. Kawasaki, M.; Takahashi, K.; Maeda, T.; Tsuchiya, R.; Shinohara, M.; Ishiyama, O.; Yonezawa, T.; Yoshimoto, M.; Koinuma, H. Science 1994, 266, 1540
39. Ohnishi, T.; Shibuya, K.; Lippmaa, M.; Kobayashi, D.; Kumigashira, H.; Oshima, M.; Koinuma, H. Appl. Phys. Lett. 2004, 85, 272
40. Droubay, T. C.; Qiao, L.; Kaspar, T. C.; Engelhard, M. H.; Shutthanandan, V.; Chambers, S. A. Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 124105
41. Hachemi, A.; Hachemi, H.; Ferhat-Hamida, A.; Louail, L. Phys. Scr. 2010, 82, 025602
42. Keeble, D. J.; Wicklein, S.; Dittmann, R.; Ravelli, L.; Mackie, R. A.; Egger, W. Phys. Rev. Lett. 2010, 105, 226102
43. Jacobson, J. L.; Nixon, E. R. J. Phys. Chem. Sol. 1968, 29, 967
44. Cahill, D. G.; Pohl, R. O. Annu. Rev. Phys. Chem. 1988, 39, 93
45. Roufosse, M.; Klemens, P. G. Phys. Rev. B 1973, 7, 5379
46. Slack, G. A. Solid State Physics; Academic Press: New York, 1979.
47. Beattie, A. G.; Samara, G. A. J. Appl. Phys. 1971, 42, 2376
48. Muta, H.; Kurosaki, K.; Yamanaka, S. J. Alloys Compd. 2005, 392, 306