Tuning of the depolarization field and nanodomain structure in ferroelectric thin films

Nano Letters

Volumn 14, Issue 8, 2014, Pages 4205-4211

  Lichtensteiger, Céline ^a   Fernandez Pena, Stéphanie ^a   Weymann, Christian ^a   Zubko, Pavlo ^b   Triscone, Jean Marc ^a  

^a UNIVERSITY OF GENEVA   (Switzerland)

^b UNIVERSITY COLLEGE LONDON   (United Kingdom)

Author keywords

depolarization field; ferroelectric domains; Ferroelectric thin films; PFM studies; polarization stability

Indexed keywords

FERROELECTRIC THIN FILMS; FERROELECTRICITY; SCANNING PROBE MICROSCOPY;

DEPOLARIZATION FIELDS; DOMAIN CONFIGURATIONS; FERROELECTRIC DOMAINS; FUNCTIONAL PROPERTIES; PFM STUDIES; PIEZORESPONSE FORCE MICROSCOPY; POLARIZATION STABILITY; SPONTANEOUS POLARIZATIONS;

DEPOLARIZATION;

EID: 84906096732     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl404734z     Document Type: Article

References (51)

1. Mehta, R. R.; Silverman, B. D.; Jacobs, J. T. J. Appl. Phys. 1973, 44, 3379-3385
2. Junquera, J.; Ghosez, P. Nature 2003, 422, 506-509
3. Dawber, M.; Chandra, P.; Littlewood, P.; Scott, J. J. Phys: Condens. Matter 2003, 15, L393-L398
4. Lichtensteiger, C.; Zubko, P.; Stengel, M.; Aguado-Puente, P.; Triscone, J.-M.; Ghosez, P.; Junquera, J. Ferroelectricity in ultrathin-film capacitors. In Oxide ultrathin films: science and technology; Pacchioni, G.; Valeri, S., Eds.; Wiley: New York, 2011; Chapter 12.
5. Lichtensteiger, C.; Triscone, J.; Junquera, J.; Ghosez, P. Phys. Rev. Lett. 2005, 94, 047603
6. Nagarajan, V.; Junquera, J.; He, J. Q.; Jia, C. L.; Waser, R.; Lee, K.; Kim, Y. K.; Baik, S.; Zhao, T.; Ramesh, R.; Ghosez, P.; Rabe, K. M. J. Appl. Phys. 2006, 100, 051609
7. Lichtensteiger, C.; Dawber, M.; Stucki, N.; Triscone, J.-M.; Hoffman, J.; Yau, J.-B.; Ahn, C. H.; Despont, L.; Aebi, P. Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 052907
8. Stengel, M.; Vanderbilt, D.; Spaldin, N. A. Nat. Mater. 2009, 8, 392-397
9. Gerra, G.; Tagantsev, A. K.; Setter, N.; Parlinski, K. Phys. Rev. Lett. 2006, 96, 107603
10. Kim, D.; Jo, J.; Kim, Y.; Chang, Y.; Lee, J.; Yoon, J.; Song, T.; Noh, T. Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 237602
11. Saad, M.; Baxter, P.; Bowman, R.; Gregg, J.; Morrison, F.; Scott, J. J. Phys: Condens. Matter 2004, 16, L451-L456
12. Chang, L.-W.; Alexe, M.; Scott, J. F.; Gregg, J. M. Adv. Mater. 2009, 21, 4911-4914
13. McMillen, M.; Douglas, A. M.; Correia, T. M.; Weaver, P. M.; Cain, M. G.; Gregg, J. M. Appl. Phys. Lett. 2012, 101, 242909
14. Lu, H. Adv. Mater. 2012, 24, 1209-1216
15. Hidaka, T.; Maruyama, T.; Saitoh, M.; Mikoshiba, N.; Shimizu, M.; Shiosaki, T.; Wills, L. A.; Hiskes, R.; Dicarolis, S. A.; Amano, J. Appl. Phys. Lett. 1996, 68, 2358
16. Alexe, M.; Gruverman, A. In Nanoscale Characterisation of Ferroelectric Materials: Scanning Probe Microscopy Approach; Alexe, M.; Gruverman, A., Eds.; Springer: Berlin, 2004.
17. Gruverman, A. J. Vac. Sci. Technol., B 1996, 14, 602
18. Gannepalli, A.; Yablon, D. G.; Tsou, A. H.; Proksch, R. Nanotechnology 2011, 22, 355705
19. Ternary Compounds, Organic Semiconductors; Madelung, O.; Rössler, U.; Schulz, M., Eds.; Landolt-Börnstein-Group III Condensed Matter; Springer: Berlin, 2000; Vol. 41E; pp 1-7.
20. Wurfel, P.; Batra, I. Phys. Rev. B 1973, 8, 5126-5133
21. Stengel, M.; Spaldin, N. A. Nature 2006, 443, 679-682
22. Takahashi, R.; Grepstad, J.; Tybell, T.; Matsumoto, Y. Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 112901-112901-3
23. Artemev, A.; Geddes, B.; Slutsker, J.; Roytburd, A. J. Appl. Phys. 2008, 103, 074104
24. Thompson, C.; Fong, D. D.; Wang, R. V.; Jiang, F.; Streiffer, S. K.; Latifi, K.; Eastman, J. A.; Fuoss, P. H.; Stephenson, G. B. Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 182901
25. Seul, M.; Monar, L. R.; Ogorman, L.; Wolfe, R. Science 1991, 254, 1616-1618
26. Elias, F.; Flament, C.; Bacri, J.-C.; Neveu, S. J. Phys. I 1997, 7, 711-728
27. Bobeck, A.; Bonyhard, P. I.; Geusic, J. E. Proc. IEEE 1975, 63, 1176-1195
28. Cape, J. A. J. Appl. Phys. 1971, 42, 5732
29. Chenskii, E. V.; Tarasenko, V. V. Zhurnal Experiment. Teor. Fiziki 1982, 83, 1089-1099
30. Lai, B.; Ponomareva, I.; Naumov, I.; Kornev, I.; Fu, H.; Bellaiche, L.; Salamo, G. Phys. Rev. Lett. 2006, 96, 137602
31. Kornev, I.; Fu, H.; Bellaiche, L. Phys. Rev. Lett. 2004, 93, 196104
32. Lukyanchuk, I. A.; Sharma, P. A.; Nakajima, T.; Okamura, S.; Scott, J. F.; Gruverman, A. Cond. Mat. Mtrl. Sci.; arXiv:1309.0291v1 (accessed Sept 2, 2013).
33. Tagantsev, A. K.; Pawlaczyk, C.; Brooks, K.; Landivar, M.; Colla, E.; Setter, N. Integr. Ferroelectr. 1995, 6, 309-320
34. Ng, N.; Ahluwalia, R.; Srolovitz, D. J. Phys. Rev. B 2012, 86, 094104
35. Chen, L.-Q. Annu. Rev. Mater. Res. 2002, 32, 113-140
36. Kopal, A.; Mokry, P.; Fousek, J.; Bahnik, T. Ferroelectrics 1999, 223, 127-134
37. Bratkovsky, A.; Levanyuk, A. Phys. Rev. Lett. 2000, 84, 3177-3180
38. Lukyanchuk, I. A.; Lahoche, L.; Sene, A. Phys. Rev. Lett. 2009, 102, 147601
39. Giamarchi, T.; Kolton, A.; Rosso, A. In Dynamics of disordered elastic systems; Miguel, M. C.; Rubi, J. M., Eds.; Springer: Berlin, 2006; pp 91-108.
40. Streiffer, S.; Eastman, J.; Fong, D.; Thompson, C.; Munkholm, A.; Murty, M.; Auciello, O.; Bai, G.; Stephenson, G. Phys. Rev. Lett. 2002, 89, 067601
41. Zubko, P.; Jecklin, N.; Torres-Pardo, A.; Aguado-Puente, P.; Gloter, A.; Lichtensteiger, C.; Junquera, J.; Stéphan, O.; Triscone, J.-M. Nano Lett. 2012, 12, 2846-2851
42. Landau, L.; Lifshitz, E. Phys. Z. Sowjetunion 1935, 8, 153
43. Kittel, C. Phys. Rev. 1946, 70, 965-971
44. Kittel, C. Rev. Mod. Phys. 1949, 21, 541-583
45. Catalan, G.; Bea, H.; Fusil, S.; Bibes, M.; Paruch, P.; Barthelemy, A.; Scott, J. F. Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 27602
46. Tagantsev, A. K.; Cross, L. E.; Fousek, J. In Domains in Ferroic Crystals and Thin Films; Tagantsev, A. K.; Cross, L. E.; Fousek, J., Eds.; Springer: New York, 2010.
47. Nesterov, O.; Matzen, S.; Magen, C.; Vlooswijk, A. H. G.; Catalan, G.; Noheda, B. Appl. Phys. Lett. 2013, 103, 142901
48. Scott, J. F. J. Phys: Condens. Matter 2014, 26, 212202
49. Kopal, A.; Bahnik, T.; Fousek, J. Ferroelectrics 1997, 202, 267-274
50. Zubko, P.; Stucki, N.; Lichtensteiger, C.; Triscone, J.-M. Phys. Rev. Lett. 2010, 104, 187601
51. Catalan, G.; Seidel, J.; Ramesh, R.; Scott, J. F. Rev. Modern Phys. 2012, 84, 119-156