Транспортные свойства сегнетоэлектрического туннельного перехода в бислойных структурах сегнетоэлектрик/манганит
Иванов М.С.1, Буряков А.М.1, Морозов В.Г.1, Мишина Е.Д.1, Сигов А.С.1
1МГТУ Московский институт радиотехники, электроники и автоматики, Москва, Россия
Email: ivanovmaksim@list.ru
Поступила в редакцию: 5 декабря 2013 г.
Выставление онлайн: 20 мая 2014 г.
Представлены результаты экспериментального исследования протекания тока через наноразмерный слой сегнетоэлектрика в серии бислойных структур сегнетоэлектрик/манганит (БССМ), изготовленных методом аэрозольного осаждения металлоорганических соединений на подложку MgO. Показано, что варьирование толщины слоя сегнетоэлектрика в БССМ ведет к изменению температуры фазового перехода металл-изолятор слоя манганита, а также влияет на транспортные свойства структуры сегнетоэлектрик/манганит. На основе анализа экспериментальных результатов показано, что поляризационные свойства сегнетоэлектрического слоя проявляются вплоть до толщины сегнетоэлектрика 4 nm. В ходе теоретического анализа предполагается двойственная природа механизма проводимости бислойных структур, объединяющая туннелирование электронов через сегнетоэлектрический барьер и омическое протекание тока по слою манганита. Обсуждается возможность сохранения механизма туннелирования носителей заряда в БССМ через слой сегнетоэлектрика вплоть до толщины 6 nm. Работа выполнена с использованием оборудования ЦКП "УНО Электроника" при финансовой поддержке РФФИ (гранты N 12-02-31603 мол и 13-02-12450_офи) и Минобрнауки РФ (госзадание).
- J.P. Strachan, M.D. Pickett, J.J. Yang, S. Aloni, A.L.D. Kilcoyne, G. Medeiros-Ribeiro, R.S. Williams. Adv. Mater. 22, 3573 (2010)
- Y.-H. Lee, Y.-S. Kim, D.-H. Kim, B.-K. Ju, M.-H. Oh. IEEE Trans. Electron Device 47, 71 (2000)
- D. Pantel, M. Alexe. Phys. Rev. B 82, 134 105 (2010)
- M. Plekh. Ferroelectric performance for nanometer scaled devices. University of Oulu, Oulu (2010)
- F. Kidane. Multiferroic tunnel junction: do TER and TEM coexist? University of Groningen, Groningen (2009)
- M.Ye. Zhuravlev, R.F. Sabirianov, S.S. Jaswal, E.Y. Tsymbal. Phys. Rev. Lett. 94, 246 802 (2005)
- E.Y. Tsymbal, H. Kohlstedt. Science 313, 181 (2006)
- M.Ye. Zhuravlev, Y. Wang, S. Maekawa, E.Y. Tsymbal. Appl. Phys. Lett. 95, 052 902 (2009)
- D.D. Fong, C. Cionca, Y. Yacoby, G.B. Stephenson, J.A. Eastman, P.H. Fuoss, S.K. Streiffer, C. Thompson, R. Clarke, R. Pindak, E.A. Stern. Phys. Rev. B 71, 144 112 (2005)
- G. Gerra, A.K. Tagantsev, N. Setter, K. Parlinski. Phys. Rev. Lett. 96, 107 603 (2006)
- H. Kohlstedt, N.A. Pertsev, J. Rodriguez-Contreras, R. Waser. Phys. Rev. B 72, 125 341 (2005)
- D.D. Fong, G.B. Stephenson, S.K. Streiffer, J.A. Eastman, O. Auciello, P.H. Fuoss, C. Thompson. Science 304, 1650 (2004)
- T. Tybell, C.H. Ahn, J.-M. Triscone. Appl. Phys. Lett. 75, 856 (1999)
- J. Junquera, Ph. Ghosez, Nature 422, 506 (2003)
- A.V. Bune, V.M. Fridkin, S. Ducharme, L.M. Blinov, S.P. Palto, A. Sorokin, S.G. Yudin, Z. Zlatkin. Nature 391, 874 (1998)
- M. Dawber, K.M. Rabe, J.F. Scott. Rev. Mod. Phys. 77, 1083 (2005)
- H. Zheng, J. Wang, S.E. Lofland, Z. Ma. Science 303, 661 (2004)
- M.S. Ivanov, N.T. Sherstyuk, E.D. Mishina, A.S. Sigov, V.M. Mukhortov, V.T. Moshnyaga. Ferroelectrics, 433, 1 (2012)
- N.A. Spaldin, M. Fiebig. Science 309, 391 (2005)
- M. Gajek, M. Bibes, A. Barthelemy, K. Bouzehouane, S. Fusil, M. Varela, J. Fontcuberta, A. Fert. Phys. Rev. B 72, 020 406 (2005)
- H. Bea, M. Bibes, M. Sirena, G. Herranz, K. Bouzehouane, E. Jacquet, S. Fusil. Appl. Phys. Lett. 88, 062 502 (2006)
- P. Borisov, A. Hochstrat, V.V. Shvartsman, W. Kleemann. Phys. Rev. Lett. 94, 117 203 (2005)
- C. Binek, B. Doudin. J. Phys.: Cond. Matter 17, L39 (2005)
- М.С. Иванов, Е.Д. Мишина, В.Г. Морозов. Изв. РАН. Сер. физ. 74, 1333, (2010)
- V. Moshnyaga, I. Khoroshun, A. Sidorenko, P. Petrenko, A. Weidinger, M. Zeitler, B. Rauschenbach, R. Tidecks, K. Samwer. Appl. Phys. Lett. 74, 2842 (1999)
- V. Moshnyaga, B. Damaschke, O. Shapoval, A. Belenchuk, J. Faupel, O.I. Lebedev, J. Verbeeck. Nature Mater. 2, 247 (2003)
- V. Moshnyaga, A. Giske, K. Samwer, E. Mishina. J. Appl. Phys. 95, 7360 (2004)
- J.G. Simmons. J. Appl. Phys. 34, 1793 (1963)
- J.G. Simmons. J. Phys. D 4, 613 (1971)
- J.G. Simmons. Brit. J. Appl. Phys. 18, 269 (1967)
- W.F. Brinkman, R.C. Dynes, J.M. Rowell. J. Appl. Phys. 41, 1915 (1970)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.
© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук