thin films have been deposited on (111) single crystal substrates by reactive molecular-beam epitaxy in an adsorption-controlled growth regime. This is achieved by supplying a bismuth overpressure and utilizing the differential vapor pressures between bismuth oxides and to control stoichiometry. Four-circle x-ray diffraction reveals phase-pure, untwinned, epitaxial, (0001)-oriented films with rocking curve full width at half maximum values as narrow as (0.007°). Second harmonic generation polar plots combined with diffraction establish the crystallographic point group of these untwinned epitaxial films to be at room temperature.
REFERENCES
1.
F.
Kubel
and H.
Schmid
, Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Sci.
B46
, 698
(1990
).2.
J. F.
Li
, J. L.
Wang
, M.
Wuttig
, R.
Ramesh
, N.
Wang
, B.
Ruette
, A. P.
Pyatakov
, A. K.
Zvezdin
, and D.
Viehland
, Appl. Phys. Lett.
84
, 5261
(2004
).3.
F. M.
Bai
, J. L.
Wang
, M.
Wuttig
, J. F.
Li
, N. G.
Wang
, A. P.
Pyatakov
, A. K.
Zvezdin
, L. E.
Cross
, and D.
Viehland
, Appl. Phys. Lett.
86
, 032511
(2005
).4.
X. D.
Qi
, M.
Wei
, Y.
Lin
, Q. X.
Jia
, D.
Zhi
, J.
Dho
, M. G.
Blamire
, and J. L.
MacManus-Driscoll
, Appl. Phys. Lett.
86
, 071913
(2005
).5.
K.
Saito
, A.
Ulyanenkov
, V.
Grossmann
, H.
Ress
, L.
Bruegemann
, H.
Ohta
, T.
Kurosawa
, S.
Ueki
, and H.
Funakubo
, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
45
, 7311
(2006
).6.
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
).7.
G. Y.
Xu
, H.
Hiraka
, G.
Shirane
, J. F.
Li
, J. L.
Wang
, and D.
Viehland
, Appl. Phys. Lett.
86
, 182905
(2005
).8.
V. V.
Shvartsman
, W.
Kleemann
, R.
Haumont
, and J.
Kreisel
, Appl. Phys. Lett.
90
, 172115
(2007
).9.
S. Y.
Yang
, F.
Zavaliche
, L.
Mohaddes-Ardabili
, V.
Vaithyanathan
, D. G.
Schlom
, Y. J.
Lee
, Y. H.
Chu
, M. P.
Cruz
, Q.
Zhan
, T.
Zhao
, and R.
Ramesh
, Appl. Phys. Lett.
87
, 102903
(2005
).10.
H.
Bea
, M.
Bibes
, A.
Barthelemy
, K.
Bouzehouane
, E.
Jacquet
, A.
Khodan
, J. P.
Contour
, S.
Fusil
, F.
Wyczisk
, A.
Forget
, D.
Lebeugle
, D.
Colson
, and M.
Viret
, Appl. Phys. Lett.
87
, 072508
(2005
).11.
R. R.
Das
, D. M.
Kim
, S. H.
Baek
, C. B.
Eom
, F.
Zavaliche
, S. Y.
Yang
, R.
Ramesh
, Y. B.
Chen
, X. Q.
Pan
, X.
Ke
, M. S.
Rzchowski
, and S. K.
Streiffer
, Appl. Phys. Lett.
88
, 242904
(2006
).12.
J.
Kabelac
, S.
Ghosh
, P. S.
Dobal
, and R.
Katiyar
, J. Vac. Sci. Technol. B
25
, 1049
(2007
).13.
C. D.
Theis
, J.
Yeh
, D. G.
Schlom
, M. E.
Hawley
, and G. W.
Brown
, Thin Solid Films
325
, 107
(1998
).14.
C. D.
Theis
, J.
Yeh
, D. G.
Schlom
, M. E.
Hawley
, G. W.
Brown
, J. C.
Jiang
, and X. Q.
Pan
, Appl. Phys. Lett.
72
, 2817
(1998
).15.
S.
Migita
, H.
Ota
, H.
Fujino
, Y.
Kasai
, and S.
Sakai
, J. Cryst. Growth
200
, 161
(1999
).16.
D. G.
Schlom
, J. H.
Haeni
, J.
Lettieri
, C. D.
Theis
, W.
Tian
, J. C.
Jiang
, and X. Q.
Pan
, Mater. Sci. Eng., B
87
, 282
(2001
).17.
C. D.
Theis
and D. G.
Schlom
, J. Cryst. Growth
174
, 473
(1997
).18.
BANDIT, k-Space Associates, Ann Arbor, MI.
19.
E. S.
Hellman
and J. S.
Harris
, J. Cryst. Growth
81
, 38
(1987
).20.
H. S.
Craft
, J. F.
Ihlefeld
, M. D.
Losego
, R.
Collazo
, Z.
Sitar
, and J. P.
Maria
, Appl. Phys. Lett.
88
, 212906
(2006
).21.
W.
Tian
, V.
Vaithyanathan
, D. G.
Schlom
, Q.
Zhan
, S. Y.
Yang
, Y. H.
Chu
, and R.
Ramesh
, Appl. Phys. Lett.
90
, 172908
(2007
).22.
M. A.
Eisa
, M. F.
Abadir
, and A. M.
Gadalla
, Trans. J. Br. Ceram. Soc.
79
, 100
(1980
).23.
24.
A. I.
Ivashchenko
, F. Y.
Kopanskaya
, and G. S.
Kuzmenko
, J. Phys. Chem. Solids
45
, 871
(1984
).25.
S.
Shirasaki
, Solid State Commun.
9
, 1217
(1971
).26.
T.
Zhao
, A.
Scholl
, F.
Zavaliche
, K.
Lee
, M.
Barry
, A.
Doran
, M. P.
Cruz
, Y. H.
Chu
, C.
Ederer
, N. A.
Spaldin
, R. R.
Das
, D. M.
Kim
, S. H.
Baek
, C. B.
Eom
, and R.
Ramesh
, Nat. Mater.
5
, 823
(2006
).27.
C.
Ederer
and N. A.
Spaldin
, Phys. Rev. B
71
, 060401
(2005
).© 2007 American Institute of Physics.
2007
American Institute of Physics
You do not currently have access to this content.