Pump-probe optical reflectivity and terahertz transmission measurements have been used to investigate time resolved sub-threshold photo-induced effects in crystalline and amorphous GeSbTe films at MHz repetition rates. The reflectivity in both phases exhibits long-lived modulations consistent with the sign of the changes that occur upon switching but of smaller magnitude. These can be understood by the generation of acoustic strains with the crystalline phase response dominated by thermal effects and the amorphous phase response associated with electronically induced changes. Evidence for a photo-induced distortion is observed in the amorphous phase which develops homogeneously within the excited region on few-picosecond time scales.

1.
S.
Raoux
,
Annu. Rev. Mater. Res.
39
,
25
(
2009
).
2.
A. V.
Kolobov
,
M.
Krbal
,
P.
Fons
,
J.
Tominaga
, and
T.
Uruga
,
Nat. Chem.
3
,
311
(
2011
).
3.
X.-B.
Li
,
X. Q.
Liu
,
X.
Liu
,
D.
Han
,
Z.
Zhang
,
X. D.
Han
,
H.-B.
Sun
, and
S. B.
Zhang
,
Phys. Rev. Lett.
107
,
015501
(
2011
).
4.
X.-B.
Li
,
X. Q.
Liu
,
X. D.
Han
, and
S. B.
Zhang
,
Phys. Status Solidi B
249
,
1861
(
2012
).
5.
P.
Fons
,
H.
Osawa
,
A. V.
Kolobov
,
T.
Fukaya
,
M.
Suzuki
,
T.
Uruga
,
N.
Kawamura
,
H.
Tanida
, and
J.
Tominaga
,
Phys. Rev. B
82
,
041203
R
(
2010
).
6.
A. V.
Kolobov
,
P.
Fons
,
M.
Krbal
, and
J.
Tominaga
,
J. Non-Cryst. Solids
358
,
2398
(
2012
).
7.
M.
Först
,
T.
Dekorsy
,
C.
Trappe
,
M.
Laurenzis
,
H.
Kurz
, and
B.
Béchevet
,
Appl. Phys. Lett.
77
,
1964
(
2000
).
8.
J.
Hernandez-Rueda
,
A.
Savoia
,
W.
Gawelda
,
J.
Solis
,
B.
Mansart
,
D.
Boschetto
, and
J.
Siegel
,
Appl. Phys. Lett.
98
,
251906
(
2011
).
9.
J.
Siegel
,
W.
Gawelda
,
D.
Puerto
,
C.
Dorronsoro
,
J.
Solis
,
C. N.
Afonso
,
J. C. G.
de Sande
,
R.
Bez
,
A.
Pirovano
, and
C.
Wiemer
,
J. Appl. Phys
103
,
023516
(
2008
).
10.
Q. F.
Wang
,
L. P.
Shi
,
S. M.
Huang
,
X. S.
Miao
, and
T. C.
Chong
,
Proc. SPIE
5380
,
403
(
2004
).
11.
G.
Zhang
,
F.
Gan
,
S.
Lysenko
, and
H.
Liu
,
J. App. Phys.
101
,
033127
(
2007
).
12.
K.
Sokolowski-Tinten
,
J.
Solis
,
J.
Bialkowski
,
J.
Siegel
,
C. N.
Afonso
, and
D.
von der Linde
,
Phys. Rev. Lett.
81
,
3679
(
1998
).
13.
J. P.
Callan
,
A. M.-T.
Kim
,
C. A. D.
Roeser
,
E.
Mazur
,
J.
Solis
,
J.
Siegel
,
C. N.
Afonso
, and
J. C. G.
de Sande
,
Phys. Rev. Lett.
86
,
3650
(
2001
).
14.
K.
Shportko
,
S.
Kremers
,
M.
Woda
,
D.
Lencer
,
J.
Robertson
, and
M.
Wuttig
,
Nat. Mater.
7
,
653
(
2008
).
15.
H.
Wen
and
A. M.
Lindenberg
,
Phys. Rev. Lett.
103
,
023902
(
2009
).
16.
H.
Wen
,
M.
Wiczer
, and
A. M.
Lindenberg
,
Phys. Rev. B
78
,
125203
(
2008
).
17.
H.
Wen
,
D.
Daranciang
, and
A. M.
Lindenberg
,
Appl. Phys. Lett.
96
,
161103
(
2010
).
18.
K.
Sokolowski-Tinten
,
J.
Bialkowski
, and
D.
von der Linde
,
Phys. Rev. B
51
,
14186
(
1995
).
19.
K.
Sokolowski-Tinten
and
D.
von der Linde
,
Phys. Rev. B
61
,
2643
(
2000
).
20.
F.
Kadlec
,
C.
Kadlec
, and
P.
Kužel
,
Solid State Commun.
152
,
852
(
2012
).
21.
C.
Thomsen
,
H. T.
Grahn
,
H. J.
Maris
, and
J.
Tauc
,
Phys. Rev. B
34
,
4129
(
1986
).
22.
J. S.
Yahng
,
Y. D.
Jho
,
K. J.
Yee
,
E.
Oh
,
J. C.
Woo
,
D. S.
Kim
,
G. D.
Sanders
, and
C. J.
Stanton
,
Appl. Phys. Lett.
80
,
4723
(
2002
).
23.
O. B.
Wright
,
Phys. Rev. B
49
,
9985
(
1994
).
24.
M.
Nisoli
,
S.
De Silvestri
,
A.
Cavalleri
,
A. M.
Malvezzi
,
A.
Stella
,
G.
Lanzani
,
P.
Cheyssac
, and
R.
Kofman
,
Phys. Rev. B
55
,
R13424
(
1997
).
25.
S.
Nie
,
X.
Wang
,
H.
Park
,
R.
Clinite
, and
J.
Cao
,
Phys. Rev. Lett.
96
,
025901
(
2006
).
26.
M.
Xu
,
Y. Q.
Cheng
,
L.
Wang
,
H. W.
Sheng
,
Y.
Meng
,
W. G.
Yang
,
X. D.
Han
, and
E.
Ma
,
Proc. Natl. Acad. Sci.
109
,
E1055
(
2012
).
27.
B.
Xu
,
Y.
Su
,
Z. G.
Liu
,
C. H.
Zhang
,
Y. D.
Xia
,
J.
Yin
,
Z.
Xu
,
W. C.
Ren
, and
Y. H.
Xiang
,
App. Phys. Lett.
98
,
142112
(
2011
).
28.
F.
Xiong
,
A.
Liao
, and
E.
Pop
,
Appl. Phys. Lett.
95
,
243103
(
2009
).
29.
I.-M.
Park
,
J.-K.
Jung
,
S.-O.
Ryu
,
K.-J.
Choi
,
B.-G.
Yu
,
Y.-B.
Park
,
S. M.
Han
, and
Y.-C.
Joo
,
Thin Solid Films
517
,
848
(
2008
).
30.
H.-K.
Lyeo
,
D. G.
Cahill
,
B.-S.
Lee
,
J. R.
Abelson
,
M.-H.
Kwon
,
K.-B.
Kim
,
S. G.
Bishop
, and
B.-K.
Cheong
,
Appl. Phys. Lett.
89
,
151904
(
2006
).
31.
B.-S.
Lee
,
J. R.
Abelson
,
S. G.
Bishop
,
D.-H.
Kang
,
B.-K.
Cheong
, and
K.-B.
Kim
,
J. Appl. Phys.
97
,
093509
(
2005
).
32.
C.
Thomsen
,
J.
Strait
,
Z.
Vardeny
,
H. J.
Maris
,
J.
Tauc
, and
J. J.
Hauser
,
Phys. Rev. Lett.
53
,
989
(
1984
).
33.
C. V.
Shank
,
R.
Yen
, and
C.
Hirlimann
,
Phys. Rev. Lett.
50
,
454
(
1983
).
34.
D.
Loke
,
T. H.
Lee
,
W. J.
Wang
,
L. P.
Shi
,
R.
Zhao
,
Y. C.
Yeo
,
T. C.
Chong
, and
S. R.
Elliot
,
Science
336
,
1566
(
2012
).
You do not currently have access to this content.