Epitaxial antiferroelectric/ferroelectric PbZrO3PbZr0.8Ti0.2O3 multilayers were grown on SrRuO3-electroded SrTiO3(100) substrates by pulsed laser deposition. Polarization-field and switching current-voltage curves show a mixed antiferroelectric-ferroelectric behavior of the multilayers with an individual layer thickness above 10nm, whereas below 10nm the multilayers show only ferroelectric behavior. Clearly the PbZrO3 layers thinner than 10nm experienced a transition into the ferroelectric state. X-ray diffraction reciprocal space mapping showed a corresponding orthorhombic-to-rhombohedral transition of the PbZrO3 layers. The observations are discussed in terms of the influence of strain.

1.
T. B.
Wu
and
C. L.
Hung
,
Appl. Phys. Lett.
86
,
112902
(
2005
).
2.
T.
Choi
and
J.
Lee
,
Thin Solid Films
475
,
283
(
2005
).
3.
I.
Kanno
,
S.
Hayashi
,
R.
Takama
, and
T.
Hirao
,
Appl. Phys. Lett.
68
,
328
(
1996
).
4.
T.
Harigai
,
D.
Tanaka
,
H.
Kakemoto
,
S.
Wada
, and
T.
Tsurumi
,
J. Appl. Phys.
94
,
7923
(
2003
).
5.
J.
Kim
,
Y.
Kim
,
Y. S.
Kim
,
J.
Lee
,
L.
Kim
, and
D.
Jung
,
Appl. Phys. Lett.
80
,
3581
(
2002
).
6.
H. M.
Christen
,
E. D.
Specht
,
S. S.
Silliman
, and
K. S.
Harshavardhan
,
Phys. Rev. B
68
,
020101
(
2003
).
7.
F. M.
Pontes
,
E.
Longo
,
E. R.
Leite
, and
J. A.
Varela
,
Appl. Phys. Lett.
84
,
5470
(
2004
).
8.
I.
Vrejoiu
,
Y. L.
Zhu
,
G.
Le Rhun
,
M. A.
Schubert
,
D.
Hesse
, and
M.
Alexe
,
Appl. Phys. Lett.
90
,
072909
(
2007
).
9.
A. L.
Roytburd
,
S.
Zhong
, and
S. P.
Alpay
,
Appl. Phys. Lett.
87
,
092902
(
2005
).
10.
I. B.
Misirlioglu
,
G.
Akcay
,
S.
Zhong
, and
S. P.
Alpay
,
J. Appl. Phys.
101
,
036107
(
2007
).
11.
J.
Zhai
,
X.
Yao
, and
L.
Zhang
,
Ceram. Int.
30
,
1263
(
2004
).
12.
S. H.
Bae
,
K. B.
Jeon
, and
B. M.
Jin
,
Mater. Res. Bull.
36
,
1931
(
2001
);
S. H.
Bae
,
K. B.
Jeon
,
B. M.
Jin
, and
I. W.
Kim
,
Ferroelectrics
260
,
113
(
2001
);
S. H.
Bae
,
K. B.
Jeon
,
S. C.
Kim
, and
B. M.
Jin
,
Ferroelectrics
260
,
131
(
2001
);
S. H.
Bae
,
K. B.
Jeon
, and
B. M.
Jin
,
Ferroelectrics
328
,
9
(
2005
).
13.
G.
Koster
,
B. L.
Kropman
,
G. J. H. M.
Rijnders
,
D. H. A.
Blank
, and
H.
Rogalla
,
Appl. Phys. Lett.
73
,
2920
(
1998
).
14.
M. P.
Moret
,
J. J.
Schremer
,
F. D.
Tichelaar
,
E.
Aret
, and
P. R.
Hageman
,
J. Appl. Phys.
92
,
3947
(
2001
).
15.
K.
Boldyreva
,
D.
Bao
,
G.
Le Rhun
,
L.
Pintilie
,
M.
Alexe
, and
D.
Hesse
,
J. Appl. Phys.
102
,
044111
(
2007
).
16.
D.
Viehland
,
Phys. Rev. B
52
,
778
(
1995
).
17.
D. L.
Corker
,
A. M.
Glazer
,
R. W.
Whatmore
,
A.
Stallard
, and
F.
Fauth
,
J. Phys.: Condens. Matter
10
,
6251
(
1998
).
18.
S. K.
Streiffer
,
C. B.
Parker
,
A. E.
Romanov
,
M. J.
Lefevre
,
L.
Zhao
,
J. S.
Speck
,
W.
Pompe
,
C. M.
Foster
, and
G. R.
Bai
,
J. Appl. Phys.
83
,
2742
(
1998
).
19.
K.
Tokita
,
M.
Aratani
, and
H.
Funakubo
,
Ferroelectrics
260
,
45
(
2001
).
20.
D. I.
Woodward
,
J.
Knudsen
, and
I. M.
Reaney
,
Phys. Rev. B
72
,
104110
(
2005
).
21.
O. E.
Fesenko
,
R. V.
Kolesova
, and
Yu. G.
Sindeyev
,
Ferroelectrics
20
,
177
(
1978
).
22.
F.
Jona
,
G.
Shirane
,
F.
Mazzi
, and
R.
Pepinsky
,
Phys. Rev.
105
,
849
(
1957
).
23.
V. Yu.
Topolov
,
A. V.
Turik
,
O. E.
Fesenko
, and
V. V.
Eremkin
,
Ferroelectr., Lett. Sect.
20
,
19
(
1995
).
24.
E.
Sawaguchi
,
J. Phys. Soc. Jpn.
81
,
615
(
1953
).
You do not currently have access to this content.