Epitaxial films of were prepared to yield a previously unsynthesized material. The superlattice phase is produced by incorporating the magnetoelectric into the perovskite substructure of the ferroelectric , a strategy which is hoped to yield previously undiscovered multiferroic materials. X-ray diffraction and transmission electron microscopy (TEM) confirm synthesis of an epitaxial Aurivillius phase. Magnetization measurements show ferromagnetic behavior with a Curie point of , but electronic polarization measurements show no remanent polarization. Rutherford backscattering spectrometry indicates a channeling minimum of 22%, consistent with the high density of out-of-phase domain boundaries observed by TEM.
REFERENCES
1.
N. A.
Hill
, Annu. Rev. Mater. Res.
32
, 1
(2002
).2.
A. F. M.
dos Santos
, A. K.
Cheetham
, W.
Tian
, X. Q.
Pan
, Y.
Jia
, N. J.
Murphy
, J.
Lettieri
, and D. G.
Schlom
, Appl. Phys. Lett.
84
, 91
(2004
).3.
4.
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
).5.
J.
Dho
, C. W.
Leung
, J. L.
MacManus-Driscoll
, and M. G.
Blamire
, J. Cryst. Growth
267
, 548
(2004
).6.
T.
Kimura
, T.
Goto
, H.
Shintani
, K.
Ishizaka
, T.
Arima
, and Y.
Tokura
, Nature (London)
426
, 55
(2003
).7.
N.
Hur
, S.
Park
, P. A.
Sharma
, J. S.
Ahn
, S.
Guha
, and S.-W.
Cheong
, Nature (London)
429
, 392
(2004
).8.
9.
R. E.
Newnham
, D. P.
Skinner
, and L. E.
Cross
, Mater. Res. Bull.
13
, 525
(1978
).10.
J.
Van den Boomgard
and R. A. J.
Born
, J. Mater. Sci.
13
, 1538
(1978
).11.
G.
Srinivasan
, E. T.
Rasmussen
, A. A.
Bush
, K. E.
Kamentsev
, V. F.
Mescheryakov
, and Y. K.
Fetisov
, Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process.
78
, 721
(2004
).12.
K.
Lefki
and G. J. M.
Dormans
, J. Appl. Phys.
76
, 1764
(1994
).13.
M. A.
Zurbuchen
, S.
Saha
, T.
Wu
, J.
Mitchell
, and S. K.
Streiffer
, Appl. Phys. Lett.
87
, 232908
(2005
).14.
H.
Zheng
, J.
Wang
, S. E.
Lofland
, Z.
Ma
, L.
Mohaddes-Ardabili
, T.
Zhao
, L.
Salamanca-Riba
, S. R.
Schinde
, S. B.
Ogale
, F.
Bai
, D.
Viehland
, Y.
Jia
, D. G.
Schlom
, M.
Wuttig
, A.
Roytburd
, and R.
Ramesh
, Science
303
, 661
(2004
).15.
16.
E. C.
Subbarao
, J. Phys. Chem. Solids
23
, 665
(1962
).17.
O. Y.
Gorbenko
, S. V.
Samoilenkov
, I. E.
Graboy
, and A. R.
Kaul
, Chem. Mater.
14
, 4026
(2002
).18.
R. A.
Armstrong
and R. E.
Newnham
, Mater. Res. Bull.
7
, 1025
(1972
).19.
A.
Snedden
, C. H.
Hervoches
, and P.
Lightfoot
, Phys. Rev. B
67
, 092102
(2003
).20.
I. G.
Ismailzide
, V. I.
Nesterenko
, F. A.
Mirishli
, and P. G.
Rustamov
, Kristallografiya
12
, 400
(1967
)I. G.
Ismailzide
, V. I.
Nesterenko
, F. A.
Mirishli
, and P. G.
Rustamov
,[Sov. Phys. Crystallogr.
].21.
R. D.
Shannon
, Acta Crystallogr., Sect. A: Cryst. Phys., Diffr., Theor. Gen. Crystallogr.
32
, 751
(1976
).22.
E. E.
McCabe
and C.
Greaves
, J. Mater. Chem.
15
, 177
(2005
).23.
W. J.
Yu
, Y. I.
Kim
, D. H.
Ha
, J. H.
Lee
, Y. K.
Park
, S.
Seong
, and N. H.
Hur
, Solid State Commun.
111
, 705
(1999
).24.
J. F.
Mitchell
, D. N.
Argyriou
, J. D.
Jorgensen
, D. G.
Hinks
, C. D.
Potter
, and S. D.
Bader
, Phys. Rev. B
55
, 63
(1997
).25.
M.
Medarde
, J. F.
Mitchell
, J. E.
Millburn
, S.
Short
, and J. D.
Jorgensen
, Phys. Rev. Lett.
83
, 1223
(1999
).26.
M. A.
Zurbuchen
, G.
Asayama
, D. G.
Schlom
, and S. K.
Streiffer
, Phys. Rev. Lett.
88
, 107601
(2002
).27.
J. C.
Clark
, J.-P.
Maria
, K. J.
Hubbard
, and D. G.
Schlom
, Rev. Sci. Instrum.
68
, 2538
(1997
).28.
J. L.
Hutchison
, J. S.
Anderson
, and C. N. R.
Rao
, Proc. R. Soc. London, Ser. A
355
, 301
(1977
).29.
M. A.
Zurbuchen
, W.
Tian
, X. Q.
Pan
, D.
Fong
, S. K.
Streiffer
, M. E.
Hawley
, J.
Lettieri
, Y.
Jia
, G.
Asayama
, S. J.
Fulk
, D. J.
Comstock
, S.
Knapp
, A. H.
Carim
, and D. G.
Schlom
, J. Mater. Res.
22
, 1439
(2007
).30.
T.
Atou
, H.
Chiba
, K.
Ohayama
, Y.
Yamaguchi
, and Y.
Syono
, J. Solid State Chem.
145
, 639
(1999
).31.
R. A.
Armstrong
and R. E.
Newnham
, Mater. Res. Bull.
7
, 1025
(1972
).32.
A.
Snedden
, S. M.
Blake
, and P.
Lightfoot
, Solid State Ionics
156
, 439
(2003
).33.
N.
Spaldin
(private communication).© 2007 American Institute of Physics.
2007
American Institute of Physics
You do not currently have access to this content.
