Scaling behavior of resistive switching in epitaxial bismuth ferrite heterostructures

Advanced Functional Materials

Volumn 24, Issue 25, 2014, Pages 3962-3969

  Rana, Abhimanyu ^a,b,d   Lu, Haidong ^c   Bogle, Kashinath ^a,e   Zhang, Qi ^a   Vasudevan, Rama ^a,f   Thakare, Vishal ^b   Gruverman, Alexei ^c   Ogale, Satishchandra ^b   Valanoor, Nagarajan ^a  

^a UNIVERSITY OF NEW SOUTH WALES   (Australia)

^b NATIONAL CHEMICAL LABORATORY   (India)

^c UNIVERSITY OF NEBRASKA LINCOLN   (United States)

^d NATIONAL UNIVERSITY OF SINGAPORE   (Singapore)

^e SWAMI RAMANAND TEERTH MARATHWADA UNIVERSITY   (India)

^f OAK RIDGE NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

mutiferroic heterostructures; resistive switching; scanning probe microscopy

Indexed keywords

ATOMIC FORCE MICROSCOPY; MANGANESE OXIDE; POLARIZATION; SCANNING PROBE MICROSCOPY;

CONDUCTION MECHANISM; CONDUCTION PROCESS; ELECTRONIC RECONSTRUCTION; INTERFACE MECHANISMS; LATERAL DIRECTIONS; POLARIZATION DIRECTION; POLARIZATION REVERSALS; RESISTIVE SWITCHING;

SWITCHING SYSTEMS;

EID: 84903536953     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201400110     Document Type: Article

References (48)

1. a) V. Garcia, M. Bibes, L. Bocher, S. Valencia, F. Kronast, A. Crassous, X. Moya, S. Enouz-Vedrenne, A. Gloter, D. Imhoff, C. Deranlot, N. D. Mathur, S. Fusil, K. Bouzehouane, A. Barthelemy, Science 2010, 327, 1106
2. b) M. H. Park, H. J. Lee, G. H. Kim, Y. J. Kim, J. H. Kim, J. H. Lee, C. S. Hwang, Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 4305
3. c) R. Waser, R. Dittmann, G. Staikov, K. Szot, Adv. Mater. 2009, 21, 2632.
4. A. Gruverman, D. Wu, H. Lu, Y. Wang, H. W. Jang, C. M. Folkman, M. Y. Zhuravlev, D. Felker, M. Rzchowski, C. B. Eom, E. Y. Tsymbal, Nano Lett. 2009, 9, 3539.
5. A. Q. Jiang, C. Wang, K. J. Jin, X. B. Liu, J. F. Scott, C. S. Hwang, T. A. Tang, H. Bin Lu, G. Z. Yang, Adv. Mater. 2011, 23, 1277.
6. a) E. Y. Tsymbal, H. Kohlstedt, Science 2006, 313, 181
7. b) C. G. Duan, R. F. Sabirianov, W. N. Mei, S. S. Jaswal, E. Y. Tsymbal, Nano Lett. 2006, 6, 483.
8. Y. W. Yin, J. D. Burton, Y. M. Kim, A. Y. Borisevich, S. J. Pennycook, S. M. Yang, T. W. Noh, A. Gruverman, X. G. Li, E. Y. Tsymbal, Q. Li, Nat. Mater. 2013, 12, 397.
9. C.-G. Duan, S. S. Jaswal, E. Y. Tsymbal, Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 047201.
10. A. Chanthbouala, A. Crassous, V. Garcia, K. Bouzehouane, S. Fusil, X. Moya, J. Allibe, B. Dlubak, J. Grollier, S. Xavier, C. Deranlot, A. Moshar, R. Proksch, N. D. Mathur, M. Bibes, A. Barthelemy, Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 101.
11. M. Gajek, M. Bibes, S. Fusil, K. Bouzehouane, J. Fontcuberta, A. Barthelemy, A. Fert, Nat. Mater. 2007, 6, 296.
12. M. Hambe, A. Petraru, N. A. Pertsev, P. Munroe, V. Nagarajan, H. Kohlstedt, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 2436.
13. S. M. Wu, S. A. Cybart, P. Yu, M. D. Rossell, J. X. Zhang, R. Ramesh, R. C. Dynes, Nat. Mater. 2010, 9, 756.
14. a) D. Pantel, S. Goetze, D. Hesse, M. Alexe, Nat. Mater. 2012, 11, 289
15. b) J. D. Burton, E. Y. Tsymbal, Phys. Rev. Lett. 2011, 106, 157203.
16. A. Chanthbouala, V. Garcia, R. O. Cherifi, K. Bouzehouane, S. Fusil, X. Moya, S. Xavier, H. Yamada, C. Deranlot, N. D. Mathur, M. Bibes, A. Barthelemy, J. Grollier, Nat. Mater. 2012, 11, 860.
17. a) K. Szot, W. Speier, G. Bihlmayer, R. Waser, Nat. Mater. 2006, 5, 312
18. b) A. Sawa, Mater. Today 2008, 11, 28.
19. M. Alexe, D. Hesse, Nat. Commun. 2011, 2, 1.
20. P. Maksymovych, S. Jesse, P. Yu, R. Ramesh, A. P. Baddorf, S. V. Kalinin, Science 2009, 324, 1421.
21. E. Dagotto, Science 2005, 309, 257.
22. 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, R. Ramesh, Nat. Mater. 2009, 8, 229.
23. G. Catalan, J. Seidel, R. Ramesh, J. F. Scott, Rev. Mod. Phys. 2012, 84, 119.
24. J. Guyonnet, I. Gaponenko, S. Gariglio, P. Paruch, Adv. Mater. 2011, 23, 5377.
25. M. Schroder, A. Haussmann, A. Thiessen, E. Soergel, T. Woike, L. M. Eng, Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 3936.
26. H. Kohlstedt, A. Petraru, K. Szot, A. Rudiger, P. Meuffels, H. Haselier, R. Waser, V. Nagarajan, Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 062907.
27. G. Catalan, H. Béa, S. Fusil, M. Bibes, P. Paruch, A. Barthélémy, J. F. Scott, Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 027602.
28. a) J. Chen, H. Lu, H. J. Liu, Y. H. Chu, S. Dunn, K. Ostrikov, A. Gruverman, N. Valanoor, Appl. Phys. Lett. 2013, 102, 182904
29. b) S. Dunn, P. M. Jones, D. E. Gallardo, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 8724.
30. A. Rana, K. Bogle, O. Game, S. Patil, N. Valanoor, S. Ogale, Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 263108.
31. C. Chappert, A. Fert, F. N. Van Dau, Nat. Mater. 2007, 6, 813.
32. G. W. Pabst, L. W. Martin, Y.-H. Chu, R. Ramesh, Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 072902.
33. H. Y. Peng, G. P. Li, J. Y. Ye, Z. P. Wei, Z. Zhang, D. D. Wang, G. Z. Xing, T. Wu, Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 192113.
34. a) C. Jooss, J. Hoffmann, J. Fladerer, M. Ehrhardt, T. Beetz, L. Wu, Y. Zhu, Phys. Rev. B 2008, 77, 132409
35. b) Y. B. Nian, J. Strozier, N. J. Wu, X. Chen, A. Ignatiev, Phys. Rev. Lett. 2007, 98, 146403
36. c) M. Quintero, P. Levy, A. G. Leyva, M. J. Rozenberg, Phys. Rev. Lett. 2007, 98, 116601
37. d) A. Sawa, T. Fujii, M. Kawasaki, Y. Tokura, Appl. Phys. Lett. 2004, 85, 4073
38. e) J. Son, S. Stemmer, Phys. Rev. B 2009, 80, 035105.
39. T. Oka, N. Nagaosa, Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 266403.
40. S. Farokhipoor, B. Noheda, Phys. Rev. Lett. 2011, 107, 127601.
41. H. W. Jang, D. Ortiz, S. H. Baek, C. M. Folkman, R. R. Das, P. Shafer, Y. Chen, C. T. Nelson, X. Pan, R. Ramesh, C. B. Eom, Adv. Mater. 2009, 21, 817.
42. a) C. Kittel, Phys. Rev. 1946, 70, 965
43. b) T. Mitsui, J. Furuichi, Phys. Rev. 1953, 90, 193.
44. J. Seidel, P. Maksymovych, Y. Batra, A. Katan, S. Y. Yang, Q. He, A. P. Baddorf, S. V. Kalinin, C. H. Yang, J. C. Yang, Y. H. Chu, E. K. H. Salje, H. Wormeester, M. Salmeron, R. Ramesh, Phys. Rev. Lett. 2010, 105, 197603.
45. a) T. Choi, S. Lee, Y. J. Choi, V. Kiryukhin, S. W. Cheong, Science 2009, 324, 63
46. b) C. Wang, K.-j. Jin, Z.-t. Xu, L. Wang, C. Ge, H.-b. Lu, H.-z. Guo, M. He, G.-z. Yang, Appl. Phys. Lett. 2011, 98, 192901.
47. M. J. Rozenberg, I. H. Inoue, M. J. Sanchez, Phys. Rev. Lett. 2004, 92, 178302.
48. L. Jiang, W. S. Choi, H. Jeen, S. Dong, Y. Kim, M.-G. Han, Y. Zhu, S. V. Kalinin, E. Dagotto, T. Egami, H. N. Lee, Nano Lett. 2013, 13, 5837.