Long-range Stripe Nanodomains in Epitaxial (110) BiFeO(3) Thin Films on (100) NdGaO(3) Substrate.
Long-range Stripe Nanodomains in Epitaxial (110) BiFeO(3) Thin Films on (100) NdGaO(3) Substrate.
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DOI：
10.1038/s41598-017-05055-z
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发表时间：
2017-07-07
影响因子：
4.6
通讯作者：
Hong S
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sharma Y;Agarwal R;Phatak C;Kim B;Jeon S;Katiyar RS;Hong S
在这里，我们报道了在低对称（100）NdGaO3 （NGO）衬底上外延生长的（110）取向BiFeO3 （BFO）薄膜中铁电和铁弹性纳米畴的观察。我们在生长的130 nm厚的BFO薄膜中观察到由周期性垂直畴壁分隔的109°铁电条纹纳米畴的长程有序。La0.67Sr0.33CoO3 （LSCO）导电中间层对BFO/NGO薄膜结构的影响也被观察到，由于BFO/LSCO/NGO薄膜中静电边界条件的改变，条纹结构的有序范围相对较短。对BFO薄膜中b位掺杂Nb离子的进一步研究表明，由于掺杂引起晶格各向异性的改变，在保持109°畴壁的条纹畴形态的同时，畴结构发生了变化。这种铁电畴和铁弹性畴的远程阵列可用于光电器件和应变耦合人工磁电异质结构的铁弹性模板。
Here, we report the observation of ferroelectric and ferroelastic nanodomains in (110)-oriented BiFeO3 (BFO) thin films epitaxially grown on low symmetric (100) NdGaO3 (NGO) substrate. We observed long range ordering of ferroelectric 109° stripe nanodomains separated by periodic vertical domain walls in as-grown 130 nm thick BFO films. The effect of La0.67Sr0.33CoO3 (LSCO) conducting interlayer on domain configurations in BFO/NGO film was also observed with relatively short range-ordering of stripe domains due to the modified electrostatic boundary conditions in BFO/LSCO/NGO film. Additional studies on B-site doping of Nb ions in BFO films showed change in the domain structures due to doping induced change in lattice anisotropy while maintaining the stripe domain morphology with 109° domain wall. This long-range array of ferroelectric and ferroelastic domains can be useful for optoelectronic devices and ferroelastic templates for strain coupled artificial magnetoelectric heterostructures.
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