Periodic elastic nanodomains in ultrathin tetragonal-like BiFeO3 films

Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics

Volumn 88, Issue 6, 2013, Pages

  Luo, Zhenlin ^a   Chen, Zuhuang ^b   Yang, Yuanjun ^a   Liu, Heng Jui ^c   Huang, Chuanwei ^b   Huang, Haoliang ^a   Wang, Haibo ^a   Yang, Meng Meng ^a   Hu, Chuansheng ^a   Pan, Guoqiang ^a   Wen, Wen ^d   Li, Xiaolong ^d   He, Qing ^d   Sritharan, Thirumany ^b   Chu, Ying Hao ^c   Chen, Lang ^b,e   Gao, Chen ^a  

^a UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA   (China)

^b NANYANG TECHNOLOGICAL UNIVERSITY   (Singapore)

^c NATIONAL CHIAO TUNG UNIVERSITY   (Taiwan)

^d SHANGHAI INSTITUTE OF APPLIED PHYSICS   (China)

^e SOUTHERN UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84883437202     PISSN: 10980121     EISSN: 1550235X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1103/PhysRevB.88.064103     Document Type: Article

References (49)

1. J. F. Scott, Science SCIEAS 0036-8075 10.1126/science.1129564 315, 954 (2007).
2. A. K. Tagantsev, L. E. Cross, and J. Fousek, Ferroelectric Domains in Ferroelectric Crystals and Thin Films (Springer, New York, 2010).
3. A. L. Roitburd, Phys. Status Solidi A PSSABA 0031-8965 10.1002/pssa.2210370141 37, 329 (1976).
4. A. L. Roytburd and Y. Yu, Ferroelectrics FEROA8 0015-0193 10.1080/00150199308008636 144, 137 (1993).
5. A. L. Roytburd, Phase Transitions PHTRDP 0141-1594 10.1080/ 01411599308203516 45, 1 (1993).
6. W. Pompe, X. Gong, Z. Suo, and J. S. Speck, J. Appl. Phys. JAPIAU 0021-8979 10.1063/1.355215 74, 6012 (1993).
7. K. Lee and S. Baik, Annu. Rev. Mater. Res. ARMRCU 1531-7331 10.1146/annurev.matsci.36.090804.094613 36, 81 (2006). (Pubitemid 44476826)
8. A. Vlooswijk, B. Noheda, G. Catalan, A. Janssens, B. Barcones, G. Rijnders, D. H. A. Blank, S. Venkatesan, B. Kooi, and J. T. M. de Hosson, Appl. Phys. Lett. APPLAB 0003-6951 10.1063/1.2783274 91, 112901 (2007). (Pubitemid 47416004)
9. V. Nagarajan, A. Roytburd, A. Stanishevsky, S. Prasertchoung, T. Zhao, L. Chen, J. Melngailis, O. Auciello, and R. Ramesh, Nat. Mater. 10.1038/nmat800 2, 43 (2003).
10. S. Kim, S. Hishita, Y. M. Kang, and S. Baik, J. Appl. Phys. JAPIAU 0021-8979 10.1063/1.360696 78, 5604 (1995).
11. Y.-H. Chu, M. P. Cruz, C.-H. Yang, L. W. Martin, P.-L. Yang, J.-X. Zhang, K. Lee, P. Yu, L.-Q. Chen, and R. Ramesh, Adv. Mater. ADVMEW 0935-9648 10.1002/adma.200601098 18, 2307 (2006). (Pubitemid 44433680)
12. A. Duk, M. Schmidbauer, and J. Schwarzkopf, Appl. Phys. Lett. APPLAB 0003-6951 10.1063/1.4794405 102, 091903 (2013).
13. J. Lettieri, Y. Jia, M. Urbanik, C. I. Weber, J.-P. Maria, and D. G. Schlom, Appl. Phys. Lett. APPLAB 0003-6951 10.1063/1.122631 73, 2923 (1998). (Pubitemid 128674187)
14. G. Catalan, J. Seidel, R. Ramesh, and J. F. Scott, Rev. Mod. Phys. RMPHAT 0034-6861 10.1103/RevModPhys.84.119 84, 119 (2012).
15. J. Seidel, L. W. Martin, Q. He, Q. Zhan, Y. H. Chu, A. Rother, M. E. Hawkridge, P. Maksymovych, P. Yu, M. Gajek, N. Balke, S. V. Kalinin, S. Gemming, F. Wang, G. Catalan, J. F. Scott, N. A. Spaldin, J. Orenstein, and R. Ramesh, Nat. Mater. 10.1038/nmat2373 8, 229 (2009).
16. M. Daraktchiev, G. Catalan, and J. F. Scott, Phys. Rev. B PRBMDO 1098-0121 10.1103/PhysRevB.81.224118 81, 224118 (2010).
17. Y. Qi, C. Huang, Z. H. Chen, Z. L. Luo, Y. Wang, J. Guo, T. White, J. Wang, C. Gao, T. Sritharan, and L. Chen, Appl. Phys. Lett. APPLAB 0003-6951 10.1063/1.3644958 99, 132905 (2011).
18. 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. PRLTAO 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.89.067601 89, 067601 (2002).
19. D. D. Fong, G. B. Stephenson, S. K. Streiffer, J. A. Eastman, O. Auciello, P. H. Fuoss, and C. Thompson, Science SCIEAS 0036-8075 10.1126/science.1098252 304, 1650 (2004). (Pubitemid 38765852)
20. G. Catalan, A. Janssens, G. Rispens, S. Csiszar, O. Seeck, G. Rijnders, D. H. A. Blank, and B. Noheda, Phys. Rev. Lett. PRLTAO 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.96.127602 96, 127602 (2006).
21. G. Rispens, Ph.D. thesis, University of Groningen, 2010.
22. G. Catalan and J. F. Scott, Adv. Mater. ADVMEW 0935-9648 10.1002/adma.200802849 21, 2463 (2009).
23. F. Zavaliche, S. Y. Yang, T. Zhao, Y. H. Chu, M. P. Cruz, C. B. Eom, and R. Ramesh, Phase Transitions 10.1080/01411590601067144 79, 991 (2006). (Pubitemid 47333688)
24. C. Ederer and N. A. Spaldin, Phys. Rev. Lett. PRLTAO 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.95.257601 95, 257601 (2005). (Pubitemid 41816031)
25. H. Béa, B. Dupé, S. Fusil, R. Mattana, E. Jacquet, B. Warot-Fonrose, F. Wilhelm, A. Rogalev, S. Petit, V. Cros, A. Anane, F. Petroff, K. Bouzehouane, G. Geneste, B. Dkhil, S. Lisenkov, I. Ponomareva, L. Bellaiche, M. Bibes, and A. Barthélémy, Phys. Rev. Lett. 10.1103/PhysRevLett. 102.217603 102, 217603 (2009).
26. R. J. Zeches, M. D. Rossell, J. X. Zhang, A. J. Hatt, Q. He, C. H. Yang, A. Kumar, C. H. Wang, A. Melville, C. Adamo, G. Sheng, Y. H. Chu, J. F. Ihlefeld, R. Erni, C. Ederer, V. Gopalan, L. Q. Chen, D. G. Schlom, N. A. Spaldin, L. W. Martin, Science SCIEAS 0036-8075 10.1126/science.1177046 326, 977 (2009).
27. Z. H. Chen, Z. L. Luo, C. Huang, Y. Qi, P. Yang, L. You, C. Hu, T. Wu, J. Wang, C. Gao, T. Sritharan, and L. Chen, Adv. Funct. Mater. AFMDC6 1616-3028 10.1002/adfm.201001867 21, 133 (2011).
28. Z. Chen, L. You, C. Huang, Y. Qi, J. Wang, T. Sritharan, and L. Chen, Appl. Phys. Lett. APPLAB 0003-6951 10.1063/1.3456729 96, 252903 (2010).
29. C.-S. Woo, J. H. Lee, K. Chu, B.-K. Jang, Y.-B. Kim, T. Y. Koo, P. Yang, Y. Qi, Z. Chen, L. Chen, H. C. Choi, J. H. Shim, and C.-H. Yang, Phys. Rev. B PRBMDO 1098-0121 10.1103/PhysRevB.86.054417 86, 054417 (2012).
30. H. M. Christen, J. H. Nam, H. S. Kim, A. J. Hatt, and N. A. Spaldin, Phys. Rev. B PRBMDO 1098-0121 10.1103/PhysRevB.83.144107 83, 144107 (2011).
31. Z. H. Chen, Z. L. Luo, Y. Qi, P. Yang, S. Wu, C. Hu, T. Wu, J. Wang, C. Gao, T. Sritharan, and L. Chen, Appl. Phys. Lett. APPLAB 0003-6951 10.1063/1.3525378 97, 242903 (2010).
32. J. X. Zhang, Q. He, M. Trassin, W. Luo, D. Yi, M. D. Rossell, P. Yu, L. You, C. H. Wang, C. Y. Kuo, J. T. Heron, Z. Hu, R. J. Zeches, H. J. Lin, A. Tanaka, C. T. Chen, L. H. Tjeng, Y.-H. Chu, and R. Ramesh, Phys. Rev. Lett. PRLTAO 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.107.147602 107, 147602 (2011).
33. I. C. Infante, J. Juraszek, S. Fusil, B. Dupé, P. Gemeiner, O. Diéguez, F. Pailloux, S. Jouen, E. Jacquet, G. Geneste, J. Pacaud, J. Íñiguez, L. Bellaiche, A. Barthélémy, B. Dkhil, and M. Bibes, Phys. Rev. Lett. PRLTAO 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.107.237601 107, 237601 (2011).
34. G. J. MacDougall, H. M. Christen, W. Siemons, M. D. Biegalski, J. L. Zarestky, S. Liang, E. Dagotto, and S. E. Nagler, Phys. Rev. B PRBMDO 1098-0121 10.1103/PhysRevB.85.100406 85, 100406 (2012).
35. W. Siemons, M. D. Biegalski, J. H. Nam, and H. M. Christen, Appl. Phys. Express 10.1143/APEX.4.095801 4, 095801 (2011).
36. Ko, M. H. Jung, Q. He, J. H. Lee, C. S. Woo, K. Chu, J. Seidel, B. Jeon, Y. S. Oh, K. H. Kim, W. Liang, H. Chen, Y. Chu, Y. H. Jeong, R. Ramesh, J. Park, and C. Yang, Nat. Commun. 10.1038/ncomms1576 2, 567 (2012).
37. Z. H. Chen, S. Prosandeev, Z. L. Luo, W. Ren, Y. Qi, C. W. Huang, L. You, C. Gao, I. A. Kornev, T. Wu, J. Wang, P. Yang, T. Sritharan, L. Bellaiche, and L. Chen, Phys. Rev. B PRBMDO 1098-0121 10.1103/PhysRevB.84.094116 84, 094116 (2011).
38. L. You, Z. H. Chen, X. Zou, H. Ding, W. Chen, L. Chen, G. Yuan, and J. L. Wang, ACS Nano 10.1021/nn3012459 6, 5388 (2012).
39. Z. H. Chen, X. Zou, W. Ren, L. You, C. W. Huang, Y. R. Yang, P. Yang, J. L. Wang, T. Sritharan, L. Bellaiche, and L. Chen, Phys. Rev. B PRBMDO 1098-0121 10.1103/PhysRevB.86.235125 86, 235125 (2012).
40. See Supplemental Material at http://link.aps.org/supplemental/10.1103/ PhysRevB.88.064103 for methods and supplemental data.
41. U. Gebhardt, N. V. Kasper, A. Vigliante, P. Wochner, H. Dosch, F. S. Razavi, and H.-U. Habermeier, Phys. Rev. Lett. PRLTAO 0031-9007 10.1103/PhysRevLett.98.096101 98, 096101 (2007). (Pubitemid 46328707)
42. N. A. Pertsev and A. G. Zembilgotov, J. Appl. Phys. JAPIAU 0021-8979 10.1063/1.360561 78, 6170 (1995).
43. M. Hehn, S. Padovani, K. Ounadjela, and J. P. Bucher, Phys. Rev. B PRBMDO 1098-0121 10.1103/PhysRevB.54.3428 54, 3428 (1996).
44. C. W. Huang, Z. H. Chen, and L. Chen, J. Appl. Phys. JAPIAU 0021-8979 10.1063/1.4794005 113, 094101 (2013).
45. C. Kittel, Phys. Rev. PHRVAO 0031-899X 10.1103/PhysRev.70.965 70, 965 (1946);
46. C. Kittel, Rev. Mod. Phys. RMPHAT 0034-6861 10.1103/RevModPhys.21.541 21, 541 (1949).
47. T. Mitsui and J. Furuichi, Phys. Rev. PHRVAO 0031-899X 10.1103/PhysRev.90.193 90, 193 (1953).
48. H. J. Liu, C. W. Liang, Wen-I Liang, H. J. Chen, J. C. Yang, C. Y. Peng, G. F. Wang, F. N. Chu, Y. C. Chen, H. Y. Lee, L. Chang, S. J. Lin, and Y. H. Chu, Phys. Rev. B PRBMDO 1098-0121 10.1103/PhysRevB.85.014104 85, 014104 (2012).
49. Y. J. Qi, Z. H. Chen, L. H. Wang, X. D. Han, J. L. Wang, T. Sritharan, and L. Chen, Appl. Phys. Lett. APPLAB 0003-6951 10.1063/1.3676192 100, 022908 (2012).