Infrared reflectance, terahertz transmittance, and microwave resonance measurements show that SrTiO3 films, strained by 1% in biaxial tension by growing them on (110) DyScO3 substrates, undergo a pronounced phonon softening near 270 K. This in-plane soft-mode drives the ferroelectric transition. The appearance of two new low-frequency modes and splitting of the high-frequency TO4 mode provide evidence of an antiferrodistortive phase below 180K.

1.
J. H.
Haeni
,
P.
Irvin
,
W.
Chang
,
R.
Uecker
,
P.
Reiche
,
Y. L.
Li
,
S.
Choudhury
,
W.
Tian
,
M. E.
Hawley
,
B.
Craigo
,
A. K.
Tagantsev
,
X. Q.
Pan
,
S. K.
Streiffer
,
L. Q.
Chen
,
S. W.
KircVhoefer
,
J.
Levy
, and
D. G.
Schlom
,
Nature (London)
430
,
758
(
2004
).
2.
M.
Dawber
,
K. M.
Rabe
, and
J. F.
Scott
,
Rev. Mod. Phys.
77
,
1083
(
2005
).
3.
N.
Setter
,
D.
Damjanovic
L.
Eng
,
G.
Fox
,
S.
Gevorgian
,
S.
Hong
,
A.
Kingon
,
H.
Kohlstedt
,
N. Y.
Park
,
G. B.
Stephenson
,
I.
Stolitchnov
,
A. K.
Taganstev
,
D. V.
Taylor
, and
T.
Yamada
S.
Streiffer
J. Appl. Phys.
100
,
051606
(
2006
).
4.
D. G.
Schlom
,
L. -Q.
Chen
,
C. B.
Eom
,
K. M.
Rabe
,
S. K.
Streiffer
, and
J. -M.
Triscone
,
Annu. Rev. Mater. Res.
37
,
589
(
2007
).
5.
N. A.
Pertsev
,
A. K.
Tagantsev
, and
N.
Setter
,
Phys. Rev. B
61
,
R825
(
2000
);
N. A.
Pertsev
,
A. K.
Tagantsev
, and
N.
Setter
,
Phys. Rev. B
65
,
219901
(E) (
2002
).
6.
Y. L.
Li
,
S.
Choudhury
,
J. H.
Haeni
,
M. D.
Biegalski
,
A.
Vasudevarao
,
A.
Sharan
,
H. Z.
Ma
,
J.
Levy
,
V.
Gopalan
,
S.
Trolier-McKinstry
,
D. G.
Schlom
,
Q. X.
Via
, and
L. Q.
Chen
,
Phys. Rev. B
73
,
184112
(
2006
).
7.
A.
Antons
,
J. B.
Neaton
,
K. M.
Rabe
, and
D.
Vanderbilt
,
Phys. Rev. B
71
,
024102
(
2005
).
8.
V. B.
Shirokov
,
Yu. I.
Yuzyuk
,
B.
Dkhil
, and
V. V.
Lemanov
,
Phys. Rev. B
79
,
144118
(
2009
).
9.
B.
Veličkov
,
V.
Kahlenberg
,
R.
Bertram
, and
M.
Bernhagen
,
Z. Kristallogr.
222
,
466
(
2007
).
10.
P.
Kužel
,
F.
Kadlec
,
J.
Petzelt
,
J.
Schubert
, and
G.
Panaitov
,
Appl. Phys. Lett.
91
,
232911
(
2007
).
11.
P.
Kužel
,
C.
Kadlec
,
F.
Kadlec
,
J.
Schubert
, and
G.
Panaitov
,
Appl. Phys. Lett.
93
,
052910
(
2008
).
12.
C.
Kadlec
,
F.
Kadlec
,
H.
Němec
,
P.
Kužel
,
J.
Schubert
, and
G.
Panaitov
,
J. Phys.: Condens. Matter
21
,
115902
(
2009
).
13.
T.
Ostapchuk
,
J.
Petzelt
,
V.
Železný
,
A.
Pashkin
,
J.
Pokorný
,
I.
Drbohlav
,
R.
Kužel
,
D.
Rafaja
,
B. P.
Gorshunov
,
M.
Dressel
,
Ch.
Ohly
,
S.
Hoffmann-Eifert
, and
R.
Waser
Phys. Rev. B
66
,
235406
(
2002
).
14.
T.
Yamada
,
J.
Petzelt
,
A. K.
Tagantsev
,
S.
Denisov
,
D.
Noujni
,
P. K.
Petrov
,
A.
Mackova
,
K.
Fujito
,
T.
Kiguchi
,
K.
Shinozaki
,
N.
Mizutani
,
V. O.
Sherman
,
P.
Muralt
, and
N.
Setter
,
Phys. Rev. Lett.
96
,
157602
(
2006
).
15.
D.
Nuzhnyy
,
J.
Petzelt
,
S.
Kamba
,
T.
Yamada
,
M.
Tyunina
,
A. K.
Tagantsev
,
J.
Levoska
, and
N.
Setter
,
J. Electroceram.
22
,
297
(
2009
).
16.
D. A.
Tenne
and
X.
Xi
,
J. Am. Ceram. Soc.
91
,
1820
(
2008
).
17.
P.
Kužel
,
F.
Kadlec
,
H.
Němec
,
R.
Ott
,
E.
Hollmann
, and
N.
Klein
,
Appl. Phys. Lett.
88
,
102901
(
2006
).
18.
M. D.
Biegalski
,
Y.
Jia
,
D. G.
Schlom
,
S.
Trolier-McKinstry
,
S. K.
Streiffer
,
V.
Sherman
,
R.
Uecker
, and
P.
Reiche
,
Appl. Phys. Lett.
88
,
192907
(
2006
).
19.
V.
Bovtun
,
S.
Veljko
,
A.
Axelsson
,
S.
Kamba
,
N.
Alford
, and
J.
Petzelt
,
Integr. Ferroelectr.
98
,
53
(
2008
).
20.
M. D.
Biegalski
,
E.
Vlahos
,
G.
Sheng
,
Y. L.
Li
,
M.
Bernhagen
,
P.
Reiche
,
R.
Uecker
,
S. K.
Streiffer
,
L. Q.
Chen
,
V.
Gopalan
,
D. G.
Schlom
, and
S.
Trolier-McKinstry
,
Phys. Rev. B
79
,
224117
(
2009
).
21.
E.
Buixaderas
,
S.
Kamba
, and
J.
Petzelt
,
Ferroelectrics
308
,
131
(
2004
).
22.
J.
Petzelt
,
P.
Kužel
,
I.
Rychetsky
,
A.
Pashkin
, and
T.
Ostapchuk
,
Ferroelectrics
288
,
169
(
2003
).
23.
J.
Petzelt
,
T.
Ostapchuk
,
I.
Gregora
,
I.
Rychetský
,
S.
Hoffmann-Eifert
,
A. V.
Pronin
,
Y.
Yuzyuk
,
B. P.
Gorshunov
,
S.
Kamba
,
V.
Bovtun
,
J.
Pokorný
,
M.
Savinov
,
V.
Porokhonskyy
,
D.
Rafaja
,
P.
Vaněk
,
A.
Almeida
,
M. R.
Chaves
,
A. A.
Volkov
,
M.
Dressel
, and
R.
Waser
,
Phys. Rev. B
64
,
184111
(
2001
).
24.
J.
Hlinka
,
J.
Petzelt
,
S.
Kamba
,
D.
Noujni
, and
T.
Ostapchuk
,
Phase Transitions
79
,
41
(
2006
).
25.
A.
Vasudevarao
,
A.
Kumar
,
L.
Tian
,
J. H.
Haeni
,
Y. L.
Li
,
C. -J.
Eklund
,
Q. X.
Jia
,
R.
Uecker
,
P.
Reiche
,
K. M.
Rabe
,
L. Q.
Chen
,
D. G.
Schlom
, and
V.
GopaVlan
,
Phys. Rev. Lett.
97
,
257602
(
2006
).
26.
A.
Yamanaka
,
M.
Kataoka
,
Y.
Inaba
,
K.
Inoue
,
B.
Hehlen
, and
E.
Courtens
,
Europhys. Lett.
50
,
688
(
2000
).
27.
P. A.
Fleury
,
J. F.
Scott
, and
J. M.
Worlock
,
Phys. Rev. Lett.
21
,
16
(
1968
).
You do not currently have access to this content.