Multiferroic BiFeO3 (BFO)/La0.7Sr0.3MnO3 heterostructured thin films were grown by pulsed laser deposition on polished spark plasma sintered LaAlO3 (LAO) polycrystalline substrates. Both polycrystalline LAO substrates and BFO films were locally characterized using electron backscattering diffraction, which confirmed the high-quality local epitaxial growth on each substrate grain. Piezoforce microscopy was used to image and switch the piezo-domains, and the results are consistent with the relative orientation of the ferroelectric variants with the surface normal. This high-throughput synthesis process opens the routes towards wide survey of electronic properties as a function of crystalline orientation in complex oxide thin film synthesis.
REFERENCES
1.
2.
B.
Mercey
, P. A.
Salvador
, W.
Prellier
, T.-D.
Doan
, J.
Wolfman
, J.-F.
Hamet
, M.
Hervieu
, and B.
Raveau
, J. Mater. Chem.
9
, 233
(1999
).3.
A.
David
, Ph.
Boullay
, R. V. K.
Mangalam
, N.
Barrier
, and W.
Prellier
, Appl. Phys. Lett.
96
, 221904
(2010
).4.
W.
Chang
, S. W.
Kirchoefer
, J. A.
Bellotti
, S. B.
Qadri
, J. M.
Pond
, J. H.
Haeni
, and D. G.
Schlom
, J. Appl. Phys.
98
, 024107
(2005
).5.
S. B.
Ogale
, K.
Ghosh
, R. P.
Sharma
, R. L.
Greene
, R.
Ramesh
, and T.
Venkatesan
, Phys. Rev. B
57
, 7823
(1998
).6.
S. D.
Bhame
, D.
Pravarthana
, W.
Prellier
, and J. G.
Noudem
, Appl. Phys. Lett.
102
, 211901
(2013
).7.
A. J.
Francis
and P. A.
Salvador
, J. Appl. Phys.
96
, 2482
(2004
).8.
N. V.
Burbure
, P. A.
Salvador
, and G. S.
Rohrer
, J. Am. Ceram. Soc.
93
, 2530
(2010
).9.
Y.
Zhang
, A. M.
Schultz
, L.
Li
, H.
Chien
, P. A.
Salvador
, and G. S.
Rohrer
, Acta Mater.
60
, 6486
(2012
).10.
S.
Havelia
, S.
Wang
, K. R.
Balasubramaniam
, A. M.
Schultz
, G. S.
Rohrer
, and P. A.
Salvador
, CrystEngComm
15
, 5434
(2013
).11.
D.
Pravarthana
, O. I.
Lebedev
, S.
Hebert
, D.
Chateigner
, P. A.
Salvador
, and W.
Prellier
, Appl. Phys. Lett.
103
, 143123
(2013
).12.
A. M.
Schultz
, Y.
Zhu
, S. A.
Bojarski
, G. S.
Rohrer
, and P. A.
Salvador
, Thin Solid Films
548
, 220
(2013
).13.
N. V.
Burbure
, P. A.
Salvador
, and G. S.
Rohrer
, Chem. Mater.
22
, 5831
(2010
).14.
J.
Wang
, J. B.
Neaton
, H.
Zheng
, V.
Nagarajan
, S. B.
Ogale
, B.
Liu
, D.
Viehland
, V.
Vaithyanathan
, D. G.
Schlom
, U. V.
Waghmare
, N. A.
Spaldin
, K. M.
Rabe
, M.
Wuttig
, and R.
Ramesh
, Science
299
, 1719
(2003
).15.
J.
Li
, J.
Wang
, M.
Wuttig
, R.
Ramesh
, N.
Wang
, B.
Ruette
, A. P.
Pyatakov
, A. K.
Zvezdin
, and D.
Viehland
, Appl. Phys. Lett.
84
, 5261
(2004
).16.
J.
Wu
and J.
Wang
, J. Appl. Phys.
106
, 104111
(2009
).17.
M. K.
Singh
, R. S.
Katiyar
, W.
Prellier
, and J. F.
Scott
, J. Phys.: Condens. Matter
21
, 042202
(2009
).18.
D.
Pravarthana
, D.
Chateigner
, L.
Lutterotti
, M.
Lacotte
, S.
Marinel
, P. A.
Dubos
, I.
Hervas
, E.
Hug
, P. A.
Salvador
, and W.
Prellier
, J. Appl. Phys.
113
, 153510
(2013
).19.
D.
Pravarthana
, M.
Lacotte
, A.
David
, and W.
Prellier
, “Characterization and texture analysis of the surface of ceramic oxides
,” Surf. Sci.
(submitted).20.
Z.
Trajanovic
, C.
Kwon
, M. C.
Robson
, K. C.
Kim
, M.
Rajeswari
, R.
Ramesh
, T.
Venkatesan
, S. E.
Lofland
, S. M.
Bhagat
, and D.
Fork
, Appl. Phys. Lett.
69
, 1005
(1996
).21.
A.
Winkelmann
and G.
Nolze
, Ultramicroscopy
110
, 190
(2010
).22.
S. A.
Hayward
, F. D.
Morrison
, S. A. T.
Redfern
, E. K. H.
Salje
, J. F.
Scott
, K. S.
Knight
, S.
Tarantino
, A. M.
Glazer
, V.
Shuvaeva
, P.
Daniel
, M.
Zhang
, and M. A.
Carpenter
, Phys. Rev. B
72
, 054110
(2005
).23.
M.
Aindow
and R. C.
Pond
, Philos. Mag. A
63
, 667
(1991
).24.
P.
Yu
, W.
Luo
, D.
Yi
, J. X.
Zhang
, M. D.
Rossell
, C.-H.
Yang
, L.
You
, G.
Singh-Bhalla
, S. Y.
Yang
, Q.
He
, Q. M.
Ramasse
, R.
Erni
, L. W.
Martin
, Y. H.
Chu
, S. T.
Pantelides
, S. J.
Pennycook
, and R.
Ramesh
, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.
109
, 9710
(2012
).25.
J. X.
Zhang
, Q.
He
, M.
Trassin
, W.
Luo
, D.
Yi
, M. D.
Rossell
, P.
Yu
, L.
You
, C. H.
Wang
, C. Y.
Kuo
, J. T.
Heron
, Z.
Hu
, R. J.
Zeches
, H. J.
Lin
, A.
Tanaka
, C. T.
Chen
, L. H.
Tjeng
, Y.-H.
Chu
, and R.
Ramesh
, Phys. Rev. Lett.
107
, 147602
(2011
).26.
L. X.
Fan
, D. L.
Guo
, F.
Ren
, X. H.
Xiao
, G. X.
Cai
, Q.
Fu
, and C. Z.
Jiang
, J. Phys. D: Appl. Phys.
40
, 7302
(2007
).27.
S. I.
Wright
and M. M.
Nowell
, Microsc. Microanal.
12
, 72
(2006
).28.
R. J.
Zeches
, M. D.
Rossell
, J. X.
Zhang
, A. J.
Hatt
, Q.
He
, C. H.
Yang
, A.
Kumar
, C. H.
Wang
, A.
Melville
, C.
Adamo
, G.
Sheng
, Y. H.
Chu
, J. F.
Ihlefeld
, R.
Erni
, C.
Ederer
, V.
Gopalan
, L. Q.
Chen
, D. G.
Schlom
, N. A.
Spaldin
, L. W.
Martin
, and R.
Ramesh
, Science
326
, 977
(2009
).29.
Y.-H.
Chu
, M. P.
Cruz
, C.-H.
Yang
, L. W.
Martin
, P.-L.
Yang
, J.-X.
Zhang
, K.
Lee
, P.
Yu
, L.-Q.
Chen
, and R.
Ramesh
, Adv. Mater.
19
, 2662
(2007
).30.
H.
Zheng
, F.
Straub
, Q.
Zhan
, P.-L.
Yang
, W.-K.
Hsieh
, F.
Zavaliche
, Y.-H.
Chu
, U.
Dahmen
, and R.
Ramesh
, Adv. Mater.
18
, 2747
(2006
);N.
Balke
, M.
Gajek
, A. K.
Tagantsev
, L. W.
Martin
, Y.-H.
Chu
, R.
Ramesh
, and S. V.
Kalinin
, Adv. Funct. Mater.
20
, 3466
(2010
).31.
S. H.
Baek
, H. W.
Jang
, C. M.
Folkman
, Y. L.
Li
, B.
Winchester
, J. X.
Zhang
, Q.
He
, Y. H.
Chu
, C. T.
Nelson
, M. S.
Rzchowski
, X. Q.
Pan
, R.
Ramesh
, L. Q.
Chen
, and C. B.
Eom
, Nature Mater.
9
, 309
(2010
);M. P.
Cruz
, Y. H.
Chu
, J. X.
Zhang
, P. L.
Yang
, F.
Zavaliche
, Q.
He
, P.
Shafer
, L. Q.
Chen
, and R.
Ramesh
, Phys. Rev. Lett.
99
, 217601
(2007
).
[PubMed]
© 2014 AIP Publishing LLC.
2014
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.