We report the dependence of optical absorption on Sr concentration in La1xSrxFeO3 (LSFO) (x0.4) perovskite thin films. Strained epitaxial films were deposited on SrTiO3 substrates using oxide molecular beam epitaxy. We find systematic changes in the optical absorption spectra with increasing x including a red-shift of transition energies and the increasing presence of a lower energy transition within the fundamental gap of pure LaFeO3. These results serve as a demonstration of the complex manner in which absorption spectra can be altered in complex oxides via heterovalent A-site substitution.

1.
H. Y.
Hwang
,
Y.
Iwasa
,
M.
Kawasaki
,
B.
Keimer
,
N.
Nagaosa
, and
Y.
Tokura
,
Nature Mater.
11
,
103
(
2012
).
2.
H.
Kato
and
A.
Kudo
,
J. Phys. Chem. B
105
,
4285
(
2001
).
3.
J. W.
Bennett
,
I.
Grinberg
, and
A. M.
Rappe
,
J. Am. Chem. Soc.
130
,
17409
(
2008
).
4.
T.
Choi
,
S.
Lee
,
Y. J.
Choi
,
V.
Kiryukhin
, and
S.-W.
Cheong
,
Science
324
,
63
(
2009
).
5.
S. Y.
Yang
,
J.
Seidel
,
S. J.
Byrnes
,
P.
Shafer
,
C.-H.
Yang
,
M. D.
Rossel
,
P.
Yu
,
Y.-H.
Chu
,
J. F.
Scott
,
J. W.
Ager
 et al.,
Nat. Nanotechnol.
5
,
143
(
2010
).
6.
W. S.
Choi
,
M. F.
Chisholm
,
D. J.
Singh
,
T.
Choi
,
G. E.
Jellison
, Jr.
, and
H. N.
Lee
,
Nat. Commun.
3
,
689
(
2012
).
7.
Q.
Liu
,
B.
Li
,
J.
Liu
,
H.
Li
,
Z.
Liu
,
K.
Dai
,
G.
Zhu
,
P.
Zhang
,
F.
Chen
, and
J.
Dai
,
EPL
98
,
47010
(
2012
).
8.
S.
Lee
,
W. H.
Woodford
, and
C. A.
Randall
,
Appl. Phys. Lett.
92
,
201909
(
2008
).
9.
X.
Zhai
,
C. S.
Mohapatra
,
A. B.
Shah
,
J.-M.
Zuo
, and
J. N.
Eckstein
,
Adv. Mater.
22
,
1136
(
2010
).
10.
S.
Lee
,
R. D.
Levi
,
W.
Qu
,
S. C.
Lee
, and
C. A.
Randall
,
J. Appl. Phys.
107
,
023523
(
2010
).
11.
X. S.
Xu
,
J. F.
Ihlefeld
,
J. H.
Lee
,
O. K.
Ezekoye
,
E.
Vlahos
,
R.
Ramesh
,
V.
Gopalan
,
X. Q.
Pan
,
D. G.
Schlom
, and
J. L.
Musfeldt
,
Appl. Phys. Lett.
96
,
192901
(
2010
).
12.
T.
Arima
,
Y.
Tokura
, and
J. B.
Torrance
,
Phys. Rev. B
48
,
17006
(
1993
).
13.
J.
Matsuno
,
T.
Mizokawa
,
A.
Fujimori
,
K.
Mamiya
,
Y.
Takeda
,
S.
Kawasaki
, and
M.
Takano
,
Phys. Rev. B
60
,
4605
(
1999
).
14.
J. B.
Yang
,
W. B.
Yelon
,
W. J.
James
,
Z.
Chu
,
M.
Kornecki
,
Y. X.
Xie
,
X. D.
Zhou
,
H. U.
Anderson
,
A. G.
Joshi
, and
S. K.
Malik
,
Phys. Rev. B
66
,
184415
(
2002
).
15.
E.
Folven
,
T.
Tybell
,
A.
Scholl
,
A.
Young
,
S. T.
Retterer
,
Y.
Takamura
, and
J. K.
Grepstad
,
Nano Lett.
10
,
4578
(
2010
).
16.
S. K.
Park
,
T.
Ishikawa
,
Y.
Tokura
,
J. Q.
Li
, and
Y.
Matsui
,
Phys. Rev. B
60
,
10788
(
1999
).
17.
J.
Ma
,
J.-Q.
Yan
,
S. O.
Diallo
,
R.
Stevens
,
A.
Llobet
,
F.
Trouw
,
D. L.
Abernathy
,
M. B.
Stone
, and
R. J.
McQueeney
,
Phys. Rev. B
84
,
224115
(
2011
).
18.
T.
Kawakami
,
S.
Nasu
,
T.
Sasaki
,
K.
Kuzushita
,
S.
Morimoto
,
S.
Endo
,
T.
Yamada
,
S.
Kawasaki
, and
M.
Takano
,
Phys. Rev. Lett.
88
,
037602
(
2002
).
19.
S.
Ishiwata
,
M.
Tokunaga
,
Y.
Kaneko
,
D.
Okuyama
,
Y.
Tokunaga
,
S.
Wakimoto
,
K.
Kakurai
,
T.
Arima
,
Y.
Taguchi
, and
Y.
Tokura
,
Phys. Rev. B
84
,
054427
(
2011
).
20.
M.
Abbate
,
F. M. F.
de Groot
,
J. C.
Fuggle
,
A.
Fujimori
,
O.
Strebel
,
F.
Lopez
,
M.
Domke
,
G.
Kaindl
,
G. A.
Sawatzky
,
M.
Takano
 et al.,
Phys. Rev. B
46
,
4511
(
1992
).
21.
A.
Chainani
,
M.
Mathew
, and
D. D.
Sarma
,
Phys. Rev. B
48
,
14818
(
1993
).
22.
H.
Wadati
,
D.
Kobayashi
,
H.
Kumigashira
,
K.
Okazaki
,
T.
Mizokawa
,
A.
Fujimori
,
K.
Horiba
,
M.
Oshima
,
N.
Hamada
,
M.
Lippmaa
 et al.,
Phys. Rev. B
71
,
035108
(
2005
).
23.
H.
Wadati
,
A.
Chikamatsu
,
M.
Takizawa
,
R.
Hashimoto
,
H.
Kumigashira
,
T.
Yoshida
,
T.
Mizokawa
,
A.
Fujimori
,
M.
Oshima
,
M.
Lippmaa
 et al.,
Phys. Rev. B
74
,
115114
(
2006
).
24.
A.
Braun
,
D.
Bayraktar
,
S.
Erat
,
A. S.
Harvey
,
D.
Beckel
,
J. A.
Purton
,
P.
Holtappels
,
L. J.
Gauckler
, and
T.
Graule
,
Appl. Phys. Lett.
94
,
202102
(
2009
).
25.
O.
Haas
,
U.
Vogt
,
C.
Soltmann
,
A.
Braun
,
W.-S.
Yoon
,
X.
Yang
, and
T.
Graule
,
Mater. Res. Bull.
44
,
1397
(
2009
).
26.
M.
Bjorck
and
G.
Andersson
,
J. Appl. Crystallogr.
40
,
1174
(
2007
).
27.
See supplementary material at http://dx.doi.org/10.1063/1.4794145 for diffraction simulations, addition Tauc plots, and obtained oscillator fitting parameters.
28.
J. W.
Seo
,
E. E.
Fullerton
,
F.
Nolting
,
A.
Scholl
,
J.
Fompeyrine
, and
J.-P.
Locquet
,
J. Phys.: Condens. Matter
20
,
264014
(
2008
).
29.
M.
Kawasaki
,
M.
Izumi
,
Y.
Konishi
,
T.
Manako
, and
Y.
Tokura
,
Mater. Sci. Eng., B
63
,
49
(
1999
).
30.
H.
Yamada
,
M.
Kawasaki
, and
Y.
Tokura
,
Appl. Phys. Lett.
80
,
622
(
2002
).
31.
T.
Maeder
and
J. G.
Bednorz
,
J. Eur. Ceram. Soc.
19
,
1507
(
1999
).
32.
A.
Kumar
,
R. C.
Rai
,
N. J.
Podraza
,
S.
Denev
,
M.
Ramirez
,
Y.-H.
Chu
,
L. W.
Martin
,
J.
Ihlefeld
,
T.
Heeg
,
J.
Schubert
 et al.,
Appl. Phys. Lett.
92
,
121915
(
2008
).
33.
I.
Marozau
,
A.
Shkabko
,
M.
Dbeli
,
T.
Lippert
,
D.
Logvinovich
,
M.
Mallepell
,
C. W.
Schneider
,
A.
Weidenkaff
, and
A.
Wokaun
,
Materials
2
,
1388
(
2009
).
34.
J. F.
Ihlefeld
,
N. J.
Podraza
,
Z. K.
Liu
,
R. C.
Rai
,
X.
Xu
,
T.
Heeg
,
Y. B.
Chen
,
J.
Li
,
R. W.
Collins
,
J. L.
Musfeldt
 et al.,
Appl. Phys. Lett.
92
,
142908
(
2008
).

Supplementary Material

You do not currently have access to this content.