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Metastable monoclinic [110] layered perovskite Dy 2 Ti 2 O 7 thin films for ferroelectric applications

Authors :
Morgan Trassin
Paul A. Salvador
Oleg I. Lebedev
Wilfrid Prellier
A. David
D. Pravarthana
Arnaud Fouchet
Gregory S. Rohrer
Laboratoire de cristallographie et sciences des matériaux (CRISMAT)
École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN)
Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN)
Normandie Université (NU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)
Chinese Academy of Sciences [Beijing] (CAS)
Université de Caen Normandie (UNICAEN)
Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN)
Normandie Université (NU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA)
Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN)
Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich)
Carnegie Mellon University [Pittsburgh] (CMU)
ANR-17-CE08-0012,Polynash,Substrats bas couts polycristallins et Nanofeuillets de germination(2017)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN)
Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Université de Caen Normandie (UNICAEN)
Normandie Université (NU)
Source :
RSC Advances, RSC Advances, Royal Society of Chemistry, 2019, 9 (35), pp.19895-19904. ⟨10.1039/c9ra04554f⟩, RSC Advances, 2019, Editors' Collection: Ferroelectric and Multiferroic Materials, 9 (35), pp.19895-19904. ⟨10.1039/c9ra04554f⟩, RSC Advances, Royal Society of Chemistry, 2019, 9 (35), pp.19895-19904. ⟨10.1039/C9RA04554F⟩
Publication Year :
2019
Publisher :
HAL CCSD, 2019.

Abstract

International audience; Using the Combinatorial Substrate Epitaxy (CSE) approach, we report the stabilization of Dy 2 Ti 2 O 7 epitaxial monoclinic, layered-perovskite phase Dy 2 Ti 2 O 7 thin films. To achieve this, the films are deposited on high density, polished La 2 Ti 2 O 7 polycrystalline ceramic substrates, which are stable as monoclinic layered-perovskites, and were prepared by conventional sintering. Microstructural analysis using electron backscatter diffraction (EBSD), electron diffraction (ED), and high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) support this observation. Further, they reveal that the cubic pyrochlore phase is observed far from the interface as films are grown thicker (100 nm), confirming the importance of substrate-induced phase and space group selection. This works reinforces the vast potential of CSE to promote the stabilization of metastable phases, thus giving access to new functional oxide materials, across a range of novel material systems including ferroelectrics.

Details

Language :
English
ISSN :
20462069
Database :
OpenAIRE
Journal :
RSC Advances, RSC Advances, Royal Society of Chemistry, 2019, 9 (35), pp.19895-19904. ⟨10.1039/c9ra04554f⟩, RSC Advances, 2019, Editors' Collection: Ferroelectric and Multiferroic Materials, 9 (35), pp.19895-19904. ⟨10.1039/c9ra04554f⟩, RSC Advances, Royal Society of Chemistry, 2019, 9 (35), pp.19895-19904. ⟨10.1039/C9RA04554F⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....c8ce73557713d8b690d72d6ac567edd9
Full Text :
https://doi.org/10.1039/c9ra04554f⟩