We study the evolution of surface reconstructions on SrTiO3 (110) determined by cation concentration ratio and find it detectable by high energy electron diffraction (RHEED) even at high temperature up to 800 °C. The evaporation rate of Sr and Ti sources can be calibrated precisely by monitoring RHEED patterns in situ and in real time during the extended homogeneous oxide molecule beam epitaxy growth of SrTiO3 (110) film. High quality film is obtained with deviation of cation stoichiometry less than 0.5%.

1.
M.
Imada
,
A.
Fujimori
, and
Y.
Tokura
,
Rev. Mod. Phys.
70
,
1039
(
1998
).
2.
A.
Ohtomo
,
D. A.
Muller
,
J. L.
Grazul
, and
H. Y.
Hwang
,
Nature
419
,
378
(
2002
).
3.
A.
Ohtomo
and
H. Y.
Hwang
,
Nature
427
,
423
(
2004
).
4.
C. H.
Ahn
,
K. M.
Rabe
, and
J. M.
Triscone
,
Science
303
,
488
(
2004
).
5.
H. N.
Lee
,
H. M.
Christen
,
M. F.
Chisholm
,
C. M.
Rouleau
, and
D. H.
Lowndes
,
Nature
433
,
395
(
2005
).
6.
D. G.
Schlom
,
J. H.
Haeni
,
J.
Lettieri
,
C. D.
Theis
,
W.
Tian
,
J. C.
Jiang
, and
X. Q.
Pan
,
Mater. Sci. Eng., B
87
,
282
(
2001
).
7.
S. J.
May
,
P. J.
Ryan
,
J. L.
Robertson
,
J.-W.
Kim
,
T. S.
Santos
,
E.
Karapetrova
,
J. L.
Zarestky
,
X.
Zhai
,
S. G. E.
te Velthuis
,
J. N.
Eckstein
 et al,
Nature Mater.
8
,
892
(
2009
).
8.
N.
Takubo
,
Y.
Ogimoto
,
M.
Nakamura
,
H.
Tamaru
,
M.
Izumi
, and
K.
Miyano
,
Phys. Rev. Lett.
95
,
017404
(
2005
).
9.
M.
Takizawa
,
Y.
Hotta
,
T.
Susaki
,
Y.
Ishida
,
H.
Wadati
,
Y.
Takata
,
K.
Horiba
,
M.
Matsunami
,
S.
Shin
,
M.
Yabashi
 et al,
Phys. Rev. Lett.
102
,
236401
(
2009
).
10.
I. C.
Infante
,
J. O.
Ossó
,
F.
Sánchez
, and
J.
Fontcuberta
,
Appl. Phys. Lett.
92
,
012508
(
2008
).
11.
A.
Tebano
,
A.
Orsini
,
D.
Di Castro
,
P. G.
Medaglia
, and
G.
Balestrino
,
Appl. Phys. Lett.
96
,
092505
(
2010
).
12.
M.
Minohara
,
Y.
Furukawa
,
R.
Yasuhara
,
H.
Kumigashira
, and
M.
Oshima
,
Appl. Phys. Lett.
94
,
242106
(
2009
).
13.
I.
Bozovic
,
IEEE Trans. Appl. Supercond.
11
,
2686
(
2001
).
14.
A.
Tsukazaki
,
S.
Akasaka
,
K.
Nakahara
,
Y.
Ohno
,
H.
Ohno
,
D.
Maryenko
,
A.
Ohtomo
, and
M.
Kawasaki
,
Nature Mater.
9
,
889
(
2010
).
15.
A. Y.
Cho
,
J. Appl. Phys.
42
,
2074
(
1971
).
16.
D. G.
Schlom
and
J. S.
Harris
, Jr.
, in
Molecular Beam Epitaxy: Applications to Key Materials
, edited by
R. F. C.
Farrow
(
Noyes
,
Park Ridge
,
1995
), pp.
505
622
.
17.
M. E.
Klausmeier-Brown
,
J. N.
Eckstein
,
I.
Bozovic
, and
G. F.
Virshup
,
Appl. Phys. Lett.
60
,
657
(
1992
).
18.
J. H.
Haeni
,
C. D.
Theis
, and
D. G.
Schlom
,
J. Electroceram.
4
,
385
(
2000
).
19.
M. P.
Warusawithana
,
C.
Cen
,
C. R.
Sleasman
,
J. C.
Woicik
,
Y.
Li
,
L. F.
Kourkoutis
,
J. A.
Klug
,
H.
Li
,
P.
Ryan
,
L.
Wang
 et al,
Science
324
,
367
(
2009
).
20.
Y.
Mukunoki
,
N.
Nakagawa
,
T.
Susaki
, and
H. Y.
Hwang
,
Appl. Phys. Lett.
86
,
171908
(
2005
).
21.
J. H.
Hao
,
J.
Gao
,
Z.
Wang
, and
D. P.
Yu
,
Appl. Phys. Lett.
87
,
131908
(
2009
).
22.
Z.
Wang
,
K.
Wu
,
Q.
Guo
, and
J.
Guo
,
Appl. Phys. Lett.
95
,
021912
(
2009
).
23.
Z.
Wang
,
F.
Yang
,
Z.
Zhang
,
Y.
Tang
,
J.
Feng
,
K.
Wu
,
Q.
Guo
, and
J.
Guo
,
Phys. Rev. B
83
,
155453
(
2011
).
24.
J. A.
Enterkin
,
A. K.
Subramanian
,
B. C.
Russell
,
M. R.
Castell
,
K. R.
Poeppelmeier
, and
L. D.
Marks
,
Nature Mater.
9
,
245
(
2010
).
25.
F.
Li
,
Z.
Wang
,
S.
Meng
,
Y.
Sun
,
J.
Yang
,
Q.
Guo
, and
J.
Guo
,
Phys. Rev. Lett.
107
,
036103
(
2011
).
26.
S. N.
Ruddlesden
and
P.
Popper
,
Acta Crystallogr.
10
,
538
(
1957
);
S. N.
Ruddlesden
and
P.
Popper
,
Acta Crystallogr.
11
,
54
(
1958
).
27.
C. M.
Brooks
,
L.
Fitting Kourkoutis
,
T.
Heeg
,
J.
Schubert
,
D. A.
Muller
, and
D. G.
Schlom
,
Appl. Phys. Lett.
94
,
162905
(
2009
).
28.
B. C.
Russell
and
M. R.
Castell
,
Phys. Rev. B
77
,
245414
(
2008
).
You do not currently have access to this content.