The non-volatile resistance states induced by converse piezoelectric effect are observed in ferromagnetic/ferroelectric epitaxial heterostructures of (011)-La2/3Sr1/3MnO3/0.7Pb(Mg2/3Nb1/3)O3-0.3PbTiO3 (LSMO/PMN0.7PT0.3). Three stable remnant strain states and the corresponding resistance states are achieved by properly reversing the electric field from the depolarized direction in ferroelectric PMN0.7PT0.3 substrate. The non-volatile resistance states of the LSMO film can be manipulated by applied electric-field pulse sequence as a result of the large coupling between the electronic states of LSMO film and the strain transferred from the ferroelectric substrate. The electrically tunable, non-volatile resistance states observed exhibit potential for applications in low-power-consumption electronic devices.
REFERENCES
1.
S. M.
Wu
, S. A.
Cybart
, P.
Yu
, M. D.
Rossell
, J. X.
Zhang
, R.
Ramesh
, and R. C.
Dynes
, Nature Mater.
9
, 756
(2010
).2.
T.
Yajima
, Y.
Hikita
, and H. Y.
Hwang
, Nature Mater.
10
, 198
(2011
).3.
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
, and A.
Barthelemy
, Nat. Nanotechnol.
7
, 101
(2012
).4.
Q. P.
Chen
, J. J.
Yang
, Y. G.
Zhao
, S.
Zhang
, J. W.
Wang
, M. H.
Zhu
, Y.
Yu
, X. Z.
Zhang
, Z.
Wang
, B.
Yang
, D.
Xie
, and T. L.
Ren
, Appl. Phys. Lett.
98
, 172507
(2011
).5.
J.-H.
Park
, E.
Vescovo
, H.-J.
Kim
, C.
Kwon
, R.
Ramesh
, and T.
Venkatesan
, Nature
392
, 794
(1998
).6.
G. H.
Jonker
and J. H.
van Santen
, Physica
16
, 337
(1950
).7.
A.
Vailionis
, H.
Boschker
, W.
Siemons
, E. P.
Houwman
, D. H. A.
Blank
, G.
Rijnders
, and G.
Koster
, Phys. Rev. B
83
, 064101
(2011
).8.
C.
Adamo
, X.
Ke
, H. Q.
Wang
, H. L.
Xin
, T.
Heeg
, M. E.
Hawley
, W.
Zander
, J.
Schubert
, P.
Schiffer
, D. A.
Muller
, L.
Maritato
, and D. G.
Schlom
, Appl. Phys. Lett.
95
, 112504
(2009
).9.
F.
Yang
, N.
Kemik
, M. D.
Biegalski
, H. M.
Christen
, E.
Arenholz
, and Y.
Takamura
, Appl. Phys. Lett.
97
, 092503
(2010
).10.
C.
Thiele
, K.
Dörr
, S.
Fähler
, L.
Schultz
, D. C.
Meyer
, A. A.
Levin
, and P.
Paufler
, Appl. Phys. Lett.
87
, 262502
(2005
).11.
R. K.
Zheng
, Y.
Wang
, H. L. W.
Chan
, C. L.
Choy
, and H. S.
Luo
, Phys. Rev. B
75
, 212102
(2007
).12.
C.
Thiele
, K.
Dörr
, O.
Bilani
, J.
Rödel
, and L.
Schultz
, Phys. Rev. B
75
, 054408
(2007
).13.
Y.
Yang
, M. M.
Yang
, Z. L.
Luo
, H.
Huang
, H.
Wang
, J.
Bao
, C.
Hu
, G.
Pan
, Y.
Yao
, Y.
Liu
, X. G.
Li
, S.
Zhang
, Y. G.
Zhao
, and C.
Gao
, Appl. Phys. Lett.
100
, 043506
(2012
).14.
A.
Brandlmaier
, S.
Geprags
, G.
Woltersdorf
, R.
Gross
, and S. T. B.
Goennenwein
, J. Appl. Phys.
110
, 043913
(2011
).15.
T. X.
Nan
, Z. Y.
Zhou
, J.
Lou
, M.
Liu
, X.
Yang
, Y.
Gao
, S.
Rand
, and N. X.
Sun
, Appl. Phys. Lett.
100
, 132409
(2012
).16.
C.-Jui
Hsu
, J. L.
Hockel
, and G. P.
Carman
, Appl. Phys. Lett.
100
, 092902
(2012
).17.
S.
Zhang
, Y. G.
Zhao
, P. S.
Li
, J. J.
Yang
, S.
Rizwan
, J. X.
Zhang
, J.
Seidel
, T. L.
Qu
, Y. J.
Yang
, Z. L.
Luo
, Q.
He
, T.
Zou
, Q. P.
Chen
, J. W.
Wang
, L. F.
Yang
, Y.
Sun
, Y. Z.
Wu
, X.
Xiao
, X. F.
Jin
, J.
Huang
, C.
Gao
, X. F.
Han
, and R.
Ramesh
, Phys. Rev. Lett.
108
, 137203
(2012
).18.
T.
Wu
, A.
Bur
, P.
Zhao
, K. P.
Mohanchandra
, K.
Wong
, K. L.
Wang
, C. S.
Lynch
, and G. P.
Carman
, Appl. Phys. Lett.
98
, 012504
(2011
).19.
M.
Liu
, S.
Li
, O.
Obi
, J.
Lou
, S.
Rand
, and N. X.
Sun
, Appl. Phys. Lett.
98
, 222509
(2011
).20.
J.-Mian
Hu
, Z.
Li
, L.-Qing
Chen
, and C.-Wen
Nan
, Adv. Mater.
24
, 2869
(2012
).21.
H. S.
Luo
, G. S.
Xu
, H. Q.
Xu
, P. C.
Wang
, and Z. W.
Yin
, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
39
, 5581
(2000
).22.
R. K.
Zheng
, Y.
Jiang
, Y.
Wang
, H. L. W.
Chan
, C. L.
Choy
, and H. S.
Luo
, Phys. Rev. B
79
, 174420
(2009
).23.
T.
Wu
, P.
Zhao
, M.
Bao
, A.
Bur
, J. L.
Hockel
, K.
Wong
, K. P.
Mohanchandra
, C. S.
Lynch
, and G. P.
Carman
, J. Appl. Phys.
109
, 124101
(2011
).24.
J.-Mian
Hu
, Z.
Li
, L.-Qing
Chen
, and C.-Wen
Nan
, Nat. Commun.
2
, 553
(2011
).25.
R. K.
Zheng
, H.-U.
Habermeier
, H. L. W.
Chan
, C. L.
Choy
, and H. S.
Luo
, Phys. Rev. B
80
, 104433
(2009
).26.
J.
Wang
, F. X.
Hu
, L.
Chen
, J. R.
Sun
, and B. G.
Shen
, J. Appl. Phys.
109
, 07D715
(2011
).27.
Y.
Yang
, Z. L.
Luo
, H.
Huang
, Y.
Gao
, J.
Bao
, X. G.
Li
, S.
Zhang
, Y. G.
Zhao
, X.
Chen
, G.
Pan
, and C.
Gao
, Appl. Phys. Lett.
98
, 153509
(2011
).28.
M.
Dawber
, K. M.
Rabe
, and J. F.
Scott
, Rev. Mod. Phys.
77
, 1083
(2005
).© 2013 American Institute of Physics.
2013
American Institute of Physics
You do not currently have access to this content.