Structural domains in thin films of ferroelectrics and multiferroics Venkatesan, Sriram

Vergelijkbare documenten
Van 'gastarbeider' tot 'Nederlander' Prins, Karin Simone

Improving the properties of polymer blends by reactive compounding van der Wal, Douwe Jurjen

De betrouwbaarheid van kleinschalige methoden voor waterzuivering Kaaij, Rachel van der

Laat maar zitten Janssen, Janine Hubertina Lambertha Joseph

University of Groningen. Electron Holography of Nanoparticles Keimpema, Koenraad

Citation for published version (APA): Mazzola, P. (2016). Phenylketonuria: From body to brain [Groningen]: Rijksuniversiteit Groningen

University of Groningen. De afkoelingsperiode in faillissement Aa, Maria Josepha van der

Mensen met een verstandelijke handicap en sexueel misbruik Kooij, D.G.

University of Groningen

University of Groningen. Up2U Harder, Annemiek T.; Eenshuistra, Annika

University of Groningen. Zorgvermijding en zorgverlamming Schout, Hendrik Gerrit

Citation for published version (APA): Veeze, P. (1968). Rationale and methods of early detection in lung cancer. [S.n.].

Quantitative STIR MRI as prognostic imaging biomarker for nerve regeneration Viddeleer, Alain

Bouwen op een gemeenschappelijk verleden aan een succesvolle toekomst Welling, Derk Theodoor

University of Groningen

Citation for published version (APA): Verbakel, N. J. (2007). Het Chronische Vermoeidheidssyndroom, Fibromyalgie & Reuma.

Neuroanatomical changes in patients with loss of visual function Prins, Doety

University of Groningen. Hulp op maat voor leerlingen met leerproblemen in het vmbo Mombarg, Remo

University of Groningen. Inferior or superior Carmona Rodriguez, Carmen

Multiple sclerose Zwanikken, Cornelis Petrus

Dynamics of inner ear pressure change with emphasis on the cochlear aqueduct Laurens-Thalen, Elisabeth Othilde

Zorgen rondom IVF Boekaar, J.; Riemersma, M.

Een model voor personeelsbesturing van Donk, Dirk

Procesevaluatie van het Navigator project Jager, John Mike

Electric double layer interactions in bacterial adhesion and detachment Poortinga, Albert Thijs

University of Groningen. Eerste Hulp vaker ter plaatse Verhage, Vera

Interactie als gereedschap Koole, Tom

Draagvlak migratiebeleid Postmes, Thomas; Gordijn, Ernestine; Kuppens, T.; Gootjes, Frank; Albada, Katja

Molecular aspects of HNPCC and identification of mutation carriers Niessen, Renee

Schoolsucces van Friese leerlingen in het voortgezet onderwijs de Boer, Hester

University of Groningen

University of Groningen. De besmettelijkheid van de ftisis Groenhuis, Dirk Johan Jacob

Citation for published version (APA): Roodenburg, J. L. N. (1985). CO2-laserchirurgie van leukoplakie van het mondslijmvlies. [S.l.]: [S.n.].

Multiple sclerose Zwanikken, Cornelis Petrus

The development of stable influenza vaccine powder formulations for new needle-free dosage forms Amorij, Jean-Pierre

Citation for published version (APA): Scheepstra, A. J. M. (1998). Leerlingen met Downs syndroom in de basisschool Groningen: s.n.

Intrapersonal factors, social context and health-related behavior in adolescence Veselska, Zuzana

Citation for published version (APA): Hoekstra, H. J. (1982). Fractures of the proximal femur in children and adolescents [S.n.]

Improving metabolic control in NIDDM patients referred for insulin therapy Goddijn, Patricia Petra Maria

Hypothalamus, pituitary and thyroid. The control system of thyroid hormone production. Sluiter, Wim J.

The importance of tactical skills in talent development Kannekens, Rianne

University of Groningen. Vrije en reguliere scholen vergeleken Steenbergen, Hilligje

University of Groningen. Resultaat van pleegzorgplaatsingen Oijen, Simon van

Citation for published version (APA): Weide, M. G. (1995). Effectief basisonderwijs voor allochtone leerlingen Groningen: s.n.

Understanding the role of health literacy in self-management and health behaviors among older adults Geboers, Bas

University of Groningen

University of Groningen. Positron emission tomography in urologic oncology Jong, Igle Jan de

Uw mening over gaswinning uit het Groningen-gasveld: Onderzoeksresultaten fase 2 Hoekstra, Elisabeth; Perlaviciute, Goda; Steg, Emmalina

Understanding the role of health literacy in self-management and health behaviors among older adults Geboers, Bas

Monolayer and thin film behaviour of stereoregular poly(methacrylates) Brinkhuis, Richard Hendrikus Gerrit

University of Groningen. Stormy clouds in seventh heaven Meijer, Judith Linda

Man of vrouw? Een onderzoek naar sekseverschillen in reacties op chronische aandoeningen Roeke, M.

Oxidative dehydrogenation of ethylbenzene under industrially relevant conditions Zarubina, Valeriya

University of Groningen. Living with Rheumatoid Arthritis Benka, Jozef

Cryosurgery in cervical intraepithelial neoplasia. A morphometric study Boonstra, Hendrik

Citation for published version (APA): Tijdschrift voor Genderstudies (2018). Jaarrekening Stichting Tijdschrift voor Vrouwenstudies.

The diversity puzzle Mäs, Michael

Perceptual interactions in human vision and implications for information visualization van den Berg, Ronald

Citation for published version (APA): Crane, L. M. A. (2011). Intraoperative fluorescence imaging in cancer Groningen: s.n.

Today's talented youth field hockey players, the stars of tomorrow? Gemser, Marije

University of Groningen. BNP and NT-proBNP in heart failure Hogenhuis, Jochem

The role of camp-dependent protein kinase A in bile canalicular plasma membrane biogenesis in hepatocytes Wojtal, Kacper Andrze

University of Groningen. Quantitative CT myocardial perfusion Pelgrim, Gert

Citation for published version (APA): Holwerda, A. (2013). Work outcome in young adults with disabilities Groningen: s.n.

Helping infants and toddlers in Foster family care van Andel, Hans

Verbindingskracht & combinatievermogen de Vries ev Delies, Jantina Jantje

Lamotrigine in bipolar depression Loos, Marcus Lambertus Maria van der

University of Groningen. Safe and Sound van den Bosch, Kirsten Anna-Marie

On the mechanism of prokaryotic glutamate transporter homologues Groeneveld, Maarten

Knowledge, chance, and change Kooi, Barteld

University of Groningen. Symptoms of Distress and Imbalance in Children Nijboer, J.M.

University of Groningen. De emergentie en evolutie van drie werelden de Vries, André

University of Groningen

University of Groningen. Embryogenesis and neogenesis of the endocrine pancreas Gangaram-Panday, Shanti Tireshma

University of Groningen. Enabling knowledge sharing Smit - Bakker, Marloes

The etiology of functional somatic symptoms in adolescents Janssens, Karin

Citation for published version (APA): van der Ploeg, J. (1997). Instrumental variable estimation and group-asymptotics Groningen: s.n.

University of Groningen. Dwaallichten, struikeltochten, tolwegen en zangsporen Roodbol, Pieternella

The growth of patterned ceramic thin films from polymer precursor solutions Göbel, Ole

Citation for published version (APA): Sarkova, M. (2010). Psychological well-being and self-esteem in Slovak adolescents. Groningen: s.n.

Opvoeding op school en in het gezin. Onderzoek naar de samenhang tussen opvoeding en de houding van jongeren ten opzichte van sociale grenzen

The infant motor profile Heineman, Kirsten Roselien

Citation for published version (APA): Scheepstra, A. J. M. (1998). Leerlingen met Downs syndroom in de basisschool Groningen: s.n.

University of Groningen. Structured diabetes care in general practice Fokkens, Sudara Andrea

Transcriptome analysis to investigate the link between obesity and its metabolic complications Wolfs, Marcel Guillaume Maria

Cervical cancer, proxies for HPV exposure, screening scare and use of proximal and distal defense behaviors in fear buffering Leckie, Glenn

De primaire frozen shoulder Stenvers, Jan Derek

Effective monitoring and control with intelligent products Meyer, Gerben Gerald

Citation for published version (APA): Egberink, I. J-A. L. (2010). Applications of item response theory to non-cognitive data Groningen: s.n.

Citation for published version (APA): Hendriks, H. G. D. (2004). Transfusion requirements in orthotopic liver transplantation Groningen: s.n.

The ecological success of Burkholderia terrae BS001 and related strains in the mycosphere Nazir, Rashid

University of Groningen. Risk factors for injury in talented soccer and tennis players van der Sluis, Alien

University of Groningen. Photochromic molecular switches Robertus, Jort

University of Groningen. Ondernemerschap in Zuidoost Drenthe Hans, Lianne; Edzes, Arend; Koster, Sierdjan

Citation for published version (APA): Kondratyuk, S. (2000). Dressing the nucleon causally Groningen: s.n.

Bijdrage tot de statistiek en behandeling der lip- en verhemeltespleten Borgesius, Eltje Jacob

University of Groningen. The clinical learning environment Hell, Elisabeth Aaltje van

Sphingolipids, rafts and multidrug resistance Hinrichs, Joann Wilhelm Jakob

Transcriptie:

University of Groningen Structural domains in thin films of ferroelectrics and multiferroics Venkatesan, Sriram IMPORTANT NOTE: You are advised to consult the publisher's version (publisher's PDF) if you wish to cite from it. Please check the document version below. Document Version Publisher's PDF, also known as Version of record Publication date: 2010 Link to publication in University of Groningen/UMCG research database Citation for published version (APA): Venkatesan, S. (2010). Structural domains in thin films of ferroelectrics and multiferroics Groningen: s.n. Copyright Other than for strictly personal use, it is not permitted to download or to forward/distribute the text or part of it without the consent of the author(s) and/or copyright holder(s), unless the work is under an open content license (like Creative Commons). Take-down policy If you believe that this document breaches copyright please contact us providing details, and we will remove access to the work immediately and investigate your claim. Downloaded from the University of Groningen/UMCG research database (Pure): http://www.rug.nl/research/portal. For technical reasons the number of authors shown on this cover page is limited to 10 maximum. Download date: 11-11-2017

SAMENVATTING Dit proefschrift concentreert zich op de structuur en de vorming van domeinen in ferroelektrische (PbTiO 3 ) en multiferroische (TbMnO 3 ) dunne films als functie van de epitaxiale spanning die haar oorspong vindt in het verschil in roosterparameter tussen film en substraat. PbTiO 3 dunne films werd gekozen als modelsysteem omdat het een goed onderzocht ferroelektrische systeem is met een perovskiet structuur, waarbij gedefinieerde kristalvlakken met zuurstof en lood afgewisseld worden door dezelfde vlakken met zuurstof en titaan. Een speciale vlakbezetting (e.g. Pb x Sr 1-x TiO 3 ) kan worden ingezet bij meer of minder drukspanning, maar ook de keuze van een net niet precies passend substraat behoort tot de mogelijkheden. Het kubische (001)-SrTiO 3 werd een voor de hand liggende eerste keuze als substraat omdat het een klein verschil in drukspanning vertoont in roosterparameter met epitaxiaal gegroeide PbTiO 3 dunne film by kramer temperature. Verder is gekeken naar DyScO 3, dat een vrijwel identieke pseudokubische roosterparameter heeft vlak boven Tc = 490 C. Dit substaat is meestal voorzien van een 20 nm dikke SrRuO 3 film als elektrode buffer laag. In hoofdstuk 3 wordt de groei en karakterisering van c -as georiënteerd ferroelektrisch PbTiO 3 lagen op SrTiO 3 besproken. Aangetoond wordt dat in plaats van paraelektrisch PbTiO 3, c -as georiënteerd, ferroelektrisch PbTiO 3 met een dikte tot 340 nm rechtstreeks gegroeid kan worden op een (001)-SrTiO 3 substraat met behulp van gepulste laser depositie bij een temperatuur ruim boven de Curie temperatuur van bulk PbTiO 3. De invloed van de laser pulsfrequentie en de oriëntatie van het substraatoppervlak behandeling relatie op de groei en functionele eigenschappen werden bestudeerd met behulp van Röntgen diffractie, transmissie elektronen microscopie, en piezorespons punt kontactmicroscopie. Bij lage groeisnelheid ( laser puls frequenties <5 Hz) vormen de films altijd een monodomein. Echter, bij hogere groeisnelheden (frequenties 8 Hz) worden a -domeinen gevormd voor laagdikte boven de 20 nm. Door inwendige spanningen kan de Curie temperatuur (Tc) van het monodomein toenemen tot ongeveer 350 C boven de Tc van bulk PbTiO 3, zelfs tot 280 nm dikke 111

films. Tot nu toe werd dit type groei onwaarschijnlijk geacht omdat het Matthews- Blakeslee (MB) model al spanningsrelaxatie voorspelt voor films met een dikte van slechts 10 nm. Echter, de huidige resultaten trekken de toepasbaarheid van het MB-model voor dit systeem in twijfel en we dragen fysieke redenen aan voor de grote toename van T c in het geval van dikke films. Bovendien kan worden aangetoond dat de huidige experimentele resultaten overeenstemmen met voorspellingen die voortvloeien uit het monodomein model van Pertsev et al. (zie referentie [7], in hoofdstuk 2). In hoofdstuk 4 staan de a -domeinen in PbTiO 3 dunne films centraal, zoals respectievelijk SrTiO 3 en DyScO 3 substraten. De ontwikkeling van a -domeinen in PbTiO 3 dunne films als gevolg van spanningsrelaxatie was al eerder bekend. De invloed van verschillende substraten op de vorm van deze a -domeinen werd niet eerder onderzocht. Met hoge-resolutie transmissie elektronen microscopie werd een 90 -domein structuur gevolgd. De films blijken een meerderheidsfractie aan c -domeinen te bevatten naast een kleinere volumefractie aan a -domeinen welke echter duidelijk hoger uitvalt in het geval van DyScO 3. In PbTiO 3 op SrTiO 3 blijken de a -domein en een wigvormte niet loodrecht op het grensvlak te staan, terwijl dat in het geval van PbTiO 3 op SrRuO 3 /DyScO 3 deze domeinen een bijna uniforme breedte. De aanwezigheid van stappen in de domeinwanden is waargenomen in films gegroeid op beide ondergronden, maar de stappen zijn duidelijk meer dominant in het geval van SrTiO 3 dan in het geval van SrRuO 3 /DyScO 3 en zijn verantwoordelijk voor de waargenomen wigvorm. Het verschil in de films geïnduceerd door de twee substraten wordt toegeschreven aan een hogere stijfheid van SrTiO 3 ten opzichte van SrRuO 3 /DyScO 3 zoals we hebben kunnen aantonen met nano-indentatie experimenten. In hoofdstuk 5 staat de ontwikkeling beschreven van nano domeinstructuren waargenomen in epitaxiale dunne films van multiferroisch TbMnO 3 gegroeid op SrTiO 3 substraten. Dunne films met een dikte variërend tussen 2 en 140 nm zijn gegroeid bij een partiële zuurstof druk van 0,25 en 0,9 mbar. Transmissie elektronen microscopie werd toegepast om de domeinevolutie te volgen. Een overgang van een volledig coherente, maar spanningsvolle, tetragonale film naar een gedeeltelijk gerelaxeerde, maar vervormde, orthorhombische structuur vindt plaats via tweelingvorming, welke aanleiding geeft tot vier verschillende domein oriëntaties. Bij grotere diktes vindt een 112

overgang plaats naar een volledig gerelaxeerde orthorhombische structuur via veranderingen in de domein-substraat oriëntatie-relaties en leidt tot slechts twee domeinvarianten. Verschillen zijn waargenomen in het spaningsrelaxatie gedrag voor films gegroeid onder verschillende zuurstofdrukken. Al deze observaties dragen bij tot een beter begrip van de evolutie van de domein structuren en kunnen de gemeten orthorhombische vervorming nauwkeuriger verklaren. Ten slotte, dit mechanisme kan worden gegeneraliseerd voor (001)-georiënteerde orthorhombische perovskieten gegroeid op kubische substraten met een aanzienlijk grotere mispassing. 113

114