Epitaxial thin films of La0.67Sr0.33MnO3/PbZr0.52Ti0.48O3 (LSMO/PZT) were deposited on SrTiO3 substrates with a SrRuO3 buffer layer by employing the pulsed laser deposition method. Its crystal structure, surface morphology, and polarization switching were investigated by using X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and piezo-force microscopy measurements, respectively. Ferroelectric behavior along with a remnant polarization (2Pr) of 62 μC/cm2, a saturated magnetization of ∼76 emu/cm3, and a magnetoelectric effect voltage coefficient αME around 202 mV/cm Oe and 300 mV/cm Oe at 1 kHz were obtained successfully for the LSMO/PZT bilayers at room temperature. The result indicated that the coupling effects of electric and magnetic fields exist in the fabricated composite thin films.

1.
W.
Eerentstein
,
N. D.
Mathur
, and
J. F.
Scott
,
Nature
442
,
759
(
2006
).
2.
Y.
Tokura
,
J. Magn. Magn. Mater.
310
,
1145
(
2007
).
3.
S. W.
Cheong
and
M.
Mostovoy
,
Nature Mater.
6
,
13
(
2007
).
4.
R.
Ramesh
and
N. A.
Spaldin
,
Nature Mater.
6
,
21
(
2007
).
5.
K. F.
Wang
,
J. M.
Liu
, and
Z. F.
Ren
,
Adv. Phys.
58
,
321
(
2009
).
6.
N. A.
Spaldin
and
M.
Fiebig
,
Science
309
,
391
(
2005
).
7.
N. A.
Hill
,
J. Phys. Chem. B
104
,
6694
(
2000
).
8.
H.
Zheng
,
J.
Wang
,
S. E.
Lofland
,
Z.
Ma
,
L.
Mohaddes-Ardabili
,
T.
Zhao
,
L.
Salamanca-Riba
,
S. R.
Shinde
,
S. B.
Ogale
, and
F.
Bai
,
Science
303
,
661
(
2004
).
9.
S.
Dussan
,
A.
Kumar
,
S.
Priya
,
J. F.
Scott
, and
R. S.
Katiyar
,
Appl. Phys. Lett.
97
,
252902
(
2010
).
10.
J.
Ma
,
J. M.
Hu
,
Z.
Li
, and
C. W.
Nan
,
Adv. Mater.
23
,
1062
(
2011
).
11.
H. J. A.
Molegraaf
,
J.
Hoffman
,
C. A. F.
Vaz
,
S.
Gariglio
,
D.
van der Marel
,
C. H.
Ahn
, and
J.-M.
Triscone
,
Adv. Mater.
21
,
3470
(
2009
).
12.
Y.
Zhang
,
C. Y.
Deng
,
J.
Ma
,
Y. H.
Lin
, and
C. W.
Nan
,
Appl. Phys. Lett.
92
,
062911
(
2008
).
13.
T. X.
Li
,
M.
Zhang
,
Z.
Hu
,
K. S.
Li
,
D. B.
Yu
, and
H.
Yan
,
Solid State Commun.
151
,
1659
(
2011
).
14.
C. W.
Nan
,
G.
Liu
,
Y. H.
Lin
, and
H.
Chen
,
Phys. Rev. Lett.
94
,
197203
(
2005
).
15.
B. K.
Bammannavar
,
L. R.
Naik
, and
B. K.
Chougule
,
J. Appl. Phys.
104
,
064123
(
2008
).
16.
T.
Hezareh
,
F. S.
Razavi
,
R. K.
Kremer
,
H. U.
Habermeier
,
O. I.
Lebedev
,
D.
Kirilenko
, and
G.
Van Tendeloo
,
J. Appl. Phys.
109
,
113707
(
2011
).
17.
S.
Yaghoubzadeh
, “
Systematic studies of the effect of pressure on magnetic and electronic properties of La1-xCaxMnO3 thin films with various thicknesses
,” M.Sc. thesis (
Brock University
,
1999
).
18.
C. C.
Zhou
,
K. X.
Jin
,
B. C.
Luo
,
X. S.
Cao
, and
C. L.
Chen
,
Mater. Lett.
64
,
1713
(
2010
).
19.
H.
Naganuma
,
T.
Okubo
,
S.
Sekiguchi
,
Y.
Ando
, and
S.
Okamura
,
J. Appl. Phys.
105
,
07D903
(
2009
).
20.
Y.
Wang
,
J. M.
Hu
,
Y. H.
Lin
, and
C. W.
Nan
,
NPG Asia Mater.
2
,
61
(
2010
).
21.
I. C.
Infante
,
D.
Hrabovský
,
V.
Laukhin
,
F.
Sánchez
, and
J.
Fontcuberta
,
J. Appl. Phys.
99
,
08C503
(
2006
).
22.
H.
Yamada
,
Y.
Ogawa
,
Y.
Ishii
,
H.
Sato
,
M.
Kawasaki
,
H.
Akoh
, and
Y.
Tokura
,
Science
305
,
646
(
2004
).
23.
G. E.
Pike
,
W. L.
Warren
,
D.
Dimos
,
B. A.
Tuttle
,
R.
Ramesh
,
J.
Lee
,
V. G.
Keramidas
, and
J. T.
Evans
,
Appl. Phys. Lett.
66
,
484
(
1995
).
24.
G.
Srinivasan
,
E. T.
Rasmussen
,
B. J.
Levin
, and
R.
Hayes
,
Phys. Rev. B.
65
,
134402
(
2002
).
25.
S.
Dussan
,
A.
Kumar
,
J. F.
Scott
, and
R. S.
Katiyar
,
AIP Adv.
2
,
032136
(
2012
).
26.
H. C.
He
,
J.
Wang
,
J. P.
Zhou
, and
C. W.
Nan
,
Adv. Funct. Mater.
17
,
1333
(
2007
).
27.
S.
Dussan
,
A.
Kumar
,
J. F.
Scott
, and
R. S.
Katiyar
,
Appl. Phys. Lett.
96
,
072904
(
2010
).
28.
P.
Uniyal
and
K. L.
Yadav
,
J. Alloys Compd.
511
,
149
(
2012
).
29.
C.
Zou
,
Y. F.
Chen
,
P. J.
Li
,
R.
Fan
,
B.
Peng
,
W. X.
Zhang
,
Z. G.
Wang
,
X.
Hao
,
J. B.
Liu
,
W. L.
Zhang
,
Y. R.
Li
, and
R. W.
Li
,
J. Appl. Phys.
111
,
07D718
(
2012
).
30.
S.
Dussan
,
A.
Kumar
,
R. S.
Katiyar
,
S.
Priya
, and
J. F.
Scott
,
J. Phys.: Condens. Matter.
23
,
202203
(
2011
).
31.
H. C.
He
,
J.
Ma
,
Y. H.
Lin
, and
C. W.
Nan
,
J. Phys. D: Appl. Phys.
42
,
095008
(
2009
).
32.
Z.
Li
,
J. M.
Hu
,
L.
Shu
,
Y.
Zhang
,
Y.
Gao
,
Y.
Shen
,
Y. H.
Lin
, and
C. W.
Nan
,
J. Appl. Phys.
110
,
096106
(
2011
).
33.
Q. H.
Jiang
,
F. T.
Liu
,
H. X.
Yan
,
H. P.
Ning
,
Z.
Libor
,
Q.
Zhang
,
M.
Cain
, and
M. J.
Reece
,
J. Am. Ceram. Soc.
94
,
2311
(
2011
).
34.
R. Y.
Zheng
,
X. S.
Gao
,
J.
Wang
, and
S.
Ramakrishna
,
J. Am. Ceram. Soc.
91
,
463
(
2008
).
35.
P.
Murugavel
,
D.
Saurel
,
W.
Prellier
,
Ch.
Simon
, and
B.
Raveau
,
Appl. Phys. Lett.
85
,
4424
(
2004
).
36.
P.
Padhan
,
P.
LeClair
,
A.
Gupta
,
M. A.
Subramanian
, and
G.
Srinivasan
,
J. Phys.: Condens. Matter.
21
,
306004
(
2009
).
37.
S.
Srinath
,
N. A.
Frey
,
R.
Heindl
,
H.
Srikanth
,
K. R.
Coffey
, and
N. J.
Dudney
,
J. Appl. Phys.
97
,
10J115
(
2005
).
38.
H.
Greve
,
E.
Woltermann
,
H. J.
Quenzer
,
B.
Wagner
, and
E.
Quandt
,
Appl. Phys. Lett.
96
,
182501
(
2010
).
39.
A.
Kirchner
,
M.
Arin
,
P.
Lommens
,
X.
Granados
,
S.
Ricart
,
B.
Holzapfel
, and
I. V.
Driessche
,
J. Alloys Compd.
516
,
16
(
2012
).
40.
K.
Tahmasebi
,
A.
Barzegar
,
J.
Ding
,
T. S.
Herng
,
A.
Huang
, and
S.
Shannigrahi
,
Mater. Des.
32
,
2370
(
2011
).
You do not currently have access to this content.