10% Fe3O4–90% BiFeO3 nanocomposite thin films of 180 nm thickness were grown by pulsed laser deposition on SrTiO3 (011) single crystals. A 3–4 nm nanolamella structure of Fe3O4 and BiFeO3 was formed. While BiFeO3 has the expected epitaxial relationship with the substrate, Fe3O4 grew epitaxially and highly strained (7%). Compared to pure Fe3O4 films of similar thickness, the nanolamella structure of Fe3O4 gives rise to a greatly enhanced saturation magnetization of 900 emu/cc, and, after field cooling, an enhanced coercivity of 450 Oe. Piezoresponse force microscopy measurements show similar polar switching properties between the nanocomposite and pure BiFeO3 films.

1.
H.
Zheng
,
J.
Wang
,
S. E.
Lofland
,
Z.
Ma
,
L.
Mohaddes-Ardabili
,
T.
Zhao
,
L.
Salamanca-Riba
,
S. R.
Shinde
,
S. B.
Ogale
,
F.
Bai
,
D.
Viehland
,
Y.
Jia
,
D. G.
Schlom
,
M.
Wuttig
,
A.
Roytburd
, and
R.
Ramesh
,
Science
303
,
661
(
2004
).
2.
J. L.
MacManus-Driscoll
,
P.
Zerrer
,
H.
Wang
,
H.
Yang
,
J.
Yoon
,
A.
Fouchet
,
R.
Yu
,
M.
Blamire
, and
Q.
Jia
,
Nature Mater.
7
,
314
(
2009
).
3.
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
).
4.
H.
Naganuma
,
T.
Okubo
,
S.
Sekiguchi
,
Y.
Ando
, and
S.
Okamura
,
J. Appl. Phys.
105
,
07D903
(
2009
).
5.
O.
Gautreau
,
C.
Harnagea
,
L.
Gunawan
,
R.
Nechache
,
M. P.
Singh
,
P.
Fournier
,
A.
Botton
, and
A.
Pignolet
,
J. Magn. Magn. Mater.
321
,
1799
(
2009
).
6.
J. G.
Zheng
,
G. E.
Sterbinsky
,
J.
Cheng
, and
W.
Wessels
,
J. Vac. Sci. Technol.
25
,
1520
(
2007
).
7.
D. T.
Margulies
,
F. T.
Parker
,
F. E.
Spada
, and
A. E.
Berkowitz
,
Phys. Rev. B
53
,
9175
(
1996
).
8.
S. K.
Arora
,
H. -C.
Wu
,
H.
Yao
,
W. Y.
Ching
,
R. J.
Choudhary
,
I. V.
Shvets
, and
O. N.
Mryasov
,
IEEE Trans. Magn.
44
,
2628
(
2008
).
9.
L. W.
Martin
,
Y. H.
Chu
,
M. B.
Holcomb
,
M.
Huijben
,
P.
Yu
,
S. J.
Han
,
D.
Lee
,
S. X.
Wang
, and
R.
Ramesh
,
Nano Lett.
8
,
2050
(
2008
).
10.
K. H.
Choi
,
S. H.
Lee
,
Y. R.
Kim
,
L.
Malkinski
,
A.
Vovk
,
Y.
Barnakov
,
J. H.
Park
,
Y. K.
Jung
, and
J. S.
Jung
,
J. Magn. Magn. Mater.
310
,
e861
(
2007
).
11.
G.
Catalan
and
J. F.
Scott
,
Adv. Mater. (Weinheim, Ger.)
21
,
2463
(
2009
).
12.
K. Y.
Yun
,
M.
Noda
,
M.
Okuyama
,
H.
Saeki
,
H.
Tabata
, and
K.
Saito
,
J. Appl. Phys.
96
,
3399
(
2004
).
13.
Z. G.
Ban
,
S. P.
Alpay
,
F.
He
,
B. O.
Wells
, and
X. X.
Xi
,
Appl. Phys. Lett.
84
,
4848
(
2004
).
14.
S.
Tiwari
,
R. J.
Choudhary
,
R.
Prakash
, and
D. M.
Phase
,
J. Phys.: Condens. Matter
19
,
176002
(
2007
).
You do not currently have access to this content.