We investigate the crystalline growth of yttrium iron garnet (YIG) films doped with bismuth (Bi) and cerium (Ce) by combinatorial pulsed laser deposition, co-ablating a YIG target and either a Bi2O3 or a CeO2 target, for applications in microwave and optical communications. Substrate temperature is critical for crystalline growth of YIG with simultaneous inclusion of Bi in the garnet lattice, whereas Ce is not incorporated in the garnet structure, but forms a separate CeO2 phase.

1.
S. A.
Manuilov
,
R.
Fors
,
S. I.
Khartsev
, and
A. M.
Grishin
,
J. Appl. Phys.
105
,
033917
(
2009
).
2.
G. B. G.
Stenning
,
G. J.
Bowden
,
L. C.
Maple
,
S. A.
Gregory
,
A.
Sposito
,
R. W.
Eason
,
N. I.
Zheludev
, and
P. A. J.
De Groot
,
Opt. Express
21
,
1456
(
2013
).
3.
B.
Lei
,
H.
Juejun
,
J.
Peng
,
K.
Dong Hun
,
G. F.
Dionne
,
L. C.
Kimerling
, and
C. A.
Ross
,
Nat. Photonics
5
,
758
(
2011
).
4.
H.
Dotsch
,
N.
Bahlmann
,
O.
Zhuromskyy
,
M.
Hammer
,
L.
Wilkens
,
R.
Gerhardt
,
P.
Hertel
, and
A. F.
Popkov
,
J. Opt. Soc. Am. B
22
,
240
(
2005
).
5.
H.
Hayashi
,
S.
Iwasa
,
N. J.
Vas
,
T.
Yoshitake
,
K.
Ueda
,
S.
Yokoyama
,
S.
Higuchi
,
H.
Takeshita
, and
M.
Nakahara
,
Appl. Surf. Sci.
197–198
,
463
(
2002
).
6.
S.
Higuchi
,
K.
Ueda
,
F.
Yahiro
,
Y.
Nakata
,
H.
Uetsuhara
,
T.
Okada
, and
M.
Maeda
,
IEEE Trans. Magn.
37
,
2451
(
2001
).
7.
H. X.
Wei
and
W. S.
Wang
,
IEEE Trans. Magn.
20
,
1222
(
1984
).
8.
Pulsed Laser Deposition of Thin Films—Applications-Led Growth of Functional Materials
, edited by
R. W.
Eason
(
Wiley Interscience
,
2007
).
9.
S.
Kahl
and
A. M.
Grishin
,
J. Appl. Phys.
93
,
6945
(
2003
).
10.
N. A.
Vainos
,
C.
Grivas
,
C.
Fotakis
,
R. W.
Eason
,
A. A.
Anderson
,
D. S.
Gill
,
D. P.
Shepherd
,
M.
Jelinek
,
J.
Lancok
, and
J.
Sonsky
,
Appl. Surf. Sci.
127–129
,
514
(
1998
).
11.
A.
Sposito
,
S. A.
Gregory
,
G. B. G.
Stenning
,
P. A. J.
de Groot
, and
R. W.
Eason
, “
Compositional tuning of YIG film properties by multi-beam pulsed laser deposition
,”
Thin Solid Films
(submitted).
12.
M. S. B.
Darby
,
T. C.
May-Smith
, and
R. W.
Eason
,
Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process.
93
,
477
(
2008
).
13.
K. A.
Sloyan
,
T. C.
May-Smith
,
M. N.
Zervas
, and
R. W.
Eason
,
Appl. Phys. Lett.
101
,
081117
(
2012
).
14.
K. A.
Sloyan
,
T. C.
May-Smith
,
M.
Zervas
,
R. W.
Eason
,
S.
Huband
,
D.
Walker
, and
P. A.
Thomas
,
Opt. Express
18
,
24679
(
2010
).
15.
A.
Sposito
,
T. C.
May-Smith
,
G. B. G.
Stenning
,
P. A. J.
de Groot
, and
R. W.
Eason
,
Opt. Mater. Express
3
,
624
(
2013
).
16.
T. C.
May-Smith
,
K. A.
Sloyan
,
R.
Gazia
, and
R. W.
Eason
,
Cryst. Growth Des.
11
,
1098
(
2011
).
17.
H.
Toraya
and
T.
Okuda
,
J. Phys. Chem. Solids
56
,
1317
(
1995
).
18.
D.
Rodic
,
M.
Mitric
,
R.
Tellgren
,
H.
Rundloef
, and
A.
Kremenovic
,
J. Magn. Magn. Mater.
191
,
137
(
1999
).
19.
L.
Dobrzycki
,
E.
Bulska
,
D. A.
Pawlak
,
Z.
Frukacz
, and
K.
Wozniak
,
Inorg. Chem.
43
,
7656
(
2004
).
20.
G.
Baldinozzi
,
J. F.
Berar
, and
G.
Calvarin
,
Mater. Sci. Forum
278–281
,
680
(
1998
).
21.
E.
Popova
,
L.
Magdenko
,
H.
Niedoba
,
M.
Deb
,
B.
Dagens
,
B.
Berini
,
M.
Vanwolleghem
,
C.
Vilar
,
F.
Gendron
,
A.
Fouchet
,
J.
Scola
,
Y.
Dumont
,
M.
Guyot
, and
N.
Keller
,
J. Appl. Phys.
112
,
093910
(
2012
).
22.
B. M.
Simion
,
G.
Thomas
,
R.
Ramesh
,
V. G.
Keramidas
, and
R. L.
Pfeffer
,
Appl. Phys. Lett.
66
,
830
(
1995
).
23.
S.
Yiyan
,
S.
Young-Yeal
,
C.
Houchen
,
M.
Kabatek
,
M.
Jantz
,
W.
Schneider
,
W.
Mingzhong
,
H.
Schultheiss
, and
A.
Hoffmann
,
Appl. Phys. Lett.
101
,
152405
(
2012
).
24.
S.
Amirhaghi
,
Y. H.
Li
,
J. A.
Kilner
, and
I. W.
Boyd
,
Mater. Sci. Eng. B
34
,
192
(
1995
).
25.
R. P.
Wang
,
S. H.
Pan
,
Y. L.
Zhou
,
G. W.
Zhou
,
N. N.
Liu
,
K.
Xie
, and
H. B.
Lu
,
J. Cryst. Growth
200
,
505
(
1999
).
26.
D. Q.
Shi
,
M.
Ionescu
,
J.
McKinnon
, and
S. X.
Dou
,
Physica C
356
,
304
(
2001
).
27.
T.
Chaudhuri
,
S.
Phok
, and
R.
Bhattacharya
,
Thin Solid Films
515
,
6971
(
2007
).
28.
Y. T.
Ho
,
K. S.
Chang
,
K. C.
Liu
,
L. Z.
Hsieh
, and
M. H.
Liang
,
Cryst. Res. Technol.
48
,
308
(
2013
).
You do not currently have access to this content.