First-Principles Study of Ferroelectric Oxide Epitaxial Thin Films and Superlattices: Role of the Mechanical and Electrical Boundary Conditions

Junquera, Javier; Ghosez, Philippe

doi:10.1166/jctn.2008.1101

Article (Scientific journals)

First-Principles Study of Ferroelectric Oxide Epitaxial Thin Films and Superlattices: Role of the Mechanical and Electrical Boundary Conditions

Junquera, Javier; Ghosez, Philippe

2008 • In Journal of Computational and Theoretical Nanoscience, 5 (11), p. 2071-2088

Peer Reviewed verified by ORBi

Permalink
https://hdl.handle.net/2268/31102

DOI
10.1166/jctn.2008.1101

Files (1)Send to Details Statistics Bibliography Similar publications

Files

Full Text

2008-JCTN5-2071.pdf

Publisher postprint (4.8 MB)

Request a copy

All documents in ORBi are protected by a user license.

Send to

RIS BibTex APA Chicago Permalink X Linkedin

Details

Keywords :

Ferroelectricity; Perovskite Oxides; Size Effects; Thin Films; Superlattices; Nanowires; Nanoparticles; Mechanical Boundary Conditions; Strain; Electrical Boundary Conditions; Depolarizing Field

Abstract :

[en] In this review, we propose a summary of the most recent advances in the first-principles study of ferroelectric oxide epitaxial thin films and multilayers. We discuss in detail the key roles of mechanical and electrical boundary conditions, providing to the reader the basic background for a simple and intuitive understanding of the evolution of the ferroelectric properties in many nanostructures. Going further we also highlight promising new avenues and future challenges within this exciting field or researches.

Disciplines :

Materials science & engineering
Chemistry
Physics

Author, co-author :

Junquera, Javier

Ghosez, Philippe ; Université de Liège - ULiège > Département de physique > Physique théorique des matériaux

Language :

English

Title :

First-Principles Study of Ferroelectric Oxide Epitaxial Thin Films and Superlattices: Role of the Mechanical and Electrical Boundary Conditions

Publication date :

2008

Journal title :

Journal of Computational and Theoretical Nanoscience

ISSN :

1546-1955

eISSN :

1546-1963

Publisher :

Amer Scientific Publishers, Stevenson Ranch, United States - California

Volume :

Issue :

Pages :

2071-2088

Peer reviewed :

Peer Reviewed verified by ORBi

Available on ORBi :

since 02 December 2009

Statistics

Number of views

100 (1 by ULiège)

Number of downloads

2 (0 by ULiège)

More statistics

Scopus citations^®

Scopus citations^®
without self-citations

OpenCitations

Bibliography

C. H. Ahn, K. M. Rabe, and J.-M. Triscone, Science 303, 488 ( 2004).
Ph. Ghosez and J. Junquera, First-principles modeling of ferroelectric oxide nanostructures, Handbook of Theoretical and Computational Nanotechnology, edited by M. Rieth and W. Schommers, American Scientific Publishers, Stevenson Ranch, CA (2006), Vol. 9, pp. 623-728.
K. M. Rabe and Ph. Ghosez, First-principles studies of ferroelectric oxides, Physics of Ferroetectrics, A Modern Perspective, edited by K. M. Rabe, C. H. Ahn, and J.-M. Triscone, Topics of Applied Physics, Springer, Berlin (2007), Vol. 105, pp. 117-174.
C. Lichtensteiger, M. Dawber, and J.-M. Triscone, Ferroelectric size effects, Physics of Ferroelectrics, A Modern Perspective, edited by K. M. Rabe, C. H. Ahn, and J.-M. Triscone, Topics of Applied Physics, Springer, Berlin (2007), Vol. 105, pp. 305-338.
M. Dawber, K. M. Rabe, and J. F. Scott, Rev. Mod. Phys. 77, 1083 (2005).
K. M. Rabe, Curr. Opin. Solid State Mat. Sci. 9, 122 (2005).
I. Ponomareva, I. Naumov, I. Kornev, H. Fu, and L. Bellaiche, Curr. Opin. Solid State Mat. Sci. 9, 114 (2005).
W. Duan and Z. R. Liu, Curr. Opin. Solid State Mat. Sci. 10, 40 (2006).
J. F. Scott, J. Phys.: Condens. Matter 18, R361 (2006).
N. Setter, D. Damjanovic, L. Eng, G. Fox, S. Gevorgian, S. Hong, A. Kingon, H. Kohlstedt, N. Y. Park, G. B. Stephenson, I. Stolitchnov, A. K. Taganstev, D. V. Taylor, T. Yamada, and S. K. Streiffer, J. Appl. Phys. 100, 051606 (2006).
M. E. Lines and A. M. Glass, Principles and Applications of Ferroelectrics and Related Materials, Clarendon Press, Oxford (1977).
A. F. Devonshire, Phil. Mag. 40, 1040 (1949).
A. F. Devonshire, Phil. Mag. 42, 1065 (1951).
W. Cochran, Adv. Phys. 9, 387 (1960).
W. Zhong, R. D. King-Smith, and D. Vanderbilt, Phys. Rev. Lett. 72, 3618 (1994).
M. Veithen and P. Ghosez, Phys. Rev. B 65, 214302 (2002).
Ph. Ghosez, X. Gonze, and J.-P. Michenaud, Europhys. Lett. 33, 713 (1996).
Ph. Ghosez, X. Gonze, and J.-P. Michenaud, Phys. Rev. B 58, 6224 (1998).
R. E. Cohen, Nature 358, 36 (1992).
R. D. King-Stnith and D. Vanderbilt, Phys. Rev. B 49, 5828 ( 1994).
G. A. Samara, T. Sakudo, and K. Yoshimitsu, Phys. Rev. Lett. 35, 1767 (1975).
I. A. Kornev, L. Bellaiche, P. Bouvier, P.-E. Janolin, B. Dkhil, and J. Kreisel, Phys. Rev. Lett. 95, 196804 (2005).
E. Bousquet and Ph. Ghosez, Phys. Rev. B 74, 180101(R) (2006).
A. Ruini, R. Resta, and S. Baroni, Phys. Rev. B 57, 5742 (1998).
L. Fu, E. Yaschenko, L. Resca, and R. Resta, Phys. Rev. B 60, 2697 (1999).
O. Diéguez, S. Tinte, A. Antons, C. Bungaro, J. B. Neaton, K. M. Rabe, and D. Vanderbilt, Phys. Rev. B 69, 212101 (2004).
A. V. Bune, V. M. Fridkin, S. Ducharme, L. M. Blinov, S. P. Palto, A. V. Sorokin, S. G. Yudin, and A. Zlatkin, Nature 391, 874 (1998).
Th. Tybell, C. H. Ahn, and J.-M. Triscone, Appl. Phys. Lett. 75, 856 (1999).
S. Li, J. A. Eastman, J. M. Vetrone, C. M. Foster, R. E. Newnham, and L. E. Cross, Jpn. J. Appl. Phys. 36, 5169 (1997).
K. J. Choi, M. Biegaslki, Y. L. Li, A. Sharan, J. Schubert, R. Uecker, P. Reiche, Y. B. Chen, X. Q. Pan, V. Gopalan, L. Q. Chen, D. G. Schlom, and C. B. Eom, Science 306, 1005 (2004).
J. H. Haeni, P. Irvin, W. Chang, R. Uecker, P. Reiche, Y. L. Li, S. Choudhury, W. Tian, M. E. Hawley, B. Craigo, A. K. Tagantsev, X. Q. Pan, S. K. Streiffer, L. Q. Chen, S. W. Kirchoefer, J. Levy, and D. G. Schlom, Nature 430, 758 (2004).
N. A. Pertsev, A. G. Zembilgotov, and A. K. Tagantsev, Phys. Rev. Lett. 80, 1988 (1998).
O. Diéguez, K. M. Rabe, and D. Vanderbilt, Phys. Rev. B 72, 144101 (2005).
W. Zhong, D. Vanderbilt, and K. M. Rabe, Phys. Rev. Lett. 73, 1861 (1994).
W. Zhong, D. Vanderbilt, and K. M. Rabe, Phys. Rev. B 52, 6301 ( 1995).
N. A. Pertsev, A. G. Zembilgotov, and A. K. Tagantsev, Ferroelectrics 223, 79 (1999).
N. A. Pertsev, A. K. Tagantsev, and N. Setter, Phys. Rev. B 61, R825 (2000).
N. A. Pertsev, A. K. Tagantsev, and N. Setter, Phys. Rev. B 65, 219901(E) (2002).
N. A. Pertsev, V. G. Kukhar, H. Kohlstedt, and R. Waser, Phys. Rev. B 67, 054107 (2003).
G. Catalan, A. Jassens, G. Rispers, S. Csiszar, O. Seeck, G. Rijnders, D. H. A. Blank, and B. Noheda, Phys. Rev. Lett. 96, 127602 ( 2006).
J. B. Neaton and K. M. Rabe, Appl. Phys. Lett. 82, 1586 (2003).
W. Tian, J. C. Jiang, X. Q. Pan, J. H. Haeni, Y. L. Li, L. Q. Chen, D. G. Schlom, J. B. Neaton, K. M. Rabe, and Q. X. Jia, Appl. Phys. Lett. 89, 092905 (2006).
H. N. Lee, S. M. Nakhmanson, M. F. Chrislom, H. M. Christen, K. M. Rabe, and D. Vanderbilt, Phys. Rev. Lett. 98, 217602 (2007).
C. Ederer and N. A. Spaldin, Phys. Rev. Lett. 95, 257601 (2005).
C. Ederer and N. A. Spaldin, Phys. Rev. B 71, 224103 (2005).
W. Zhong, D. Vanderbilt, and K. M. Rabe, Phys. Rev. B 52, 6301 ( 1995).
Y. Umeno, T. Shimada, T. Kitamura, and C. Elsässer, Phys. Rev B 74, 174111 (2006).
V. G. Koukhar, N. A. Pertsev, and R. Waser, Phys. Rev. B 64, 214103 (2001).
V. G. Koukhar, N. A. Pertsev, and R. Waser, Appl. Phys. Lett. 78, 530 (2001).
A. Y. Emelyanov, N. A. Pertsev, and E. K. H. Salje, J. Appl. Phys. 89, 1355 (2001).
J. Paul, T. Nishimatsu, Y. Kawazoe, and U. V. Waghmare, Phys. Rev. Lett. 99, 077601 (2007).
J. W. Matthews and A. E. Blakeslee, J. Crys. Growth 27, 118 ( 1974).
S. Gariglio, N. Stucki, J.-M. Triscone, and G. Triscone, Appl. Phys. Lett. 90, 202905 (2007).
G. Catalan, B. Noheda, J. McAneney, L. J. Sinnamon, and J. M. Gregg, Phys. Rev B 72, 020102(R) (2005).
W. Ma and L. E. Cross, Appl. Phys. Lett. 88, 232902 (2006).
A. K. Tagantsev, Phys. Rev. B 34, 5883 (1986).
A. K. Tagantsev, Sov. Phys. JETP 61, 1246 (1985).
R. Resta, L. Colombo, and S. Baroni, Phys. Rev. B 41, 12358 ( 1990).
A. Klic and M. Marvan, Integr. Ferroelectr. 63, 667 (2004).
D. D. Fong, A. M. Kolpak, J. A. Eastman, S. K. Streiffer, P. H. Fuoss, G. B. Stephenson, C. Thompson, D. M. Kim, K. J. Choi, C. B. Eom, I. Grinberg, and A. M. Rappe, Phys. Rev. Lett. 96, 127601 (2006).
J. E. Spanier, A. M. Kolpak, J. J. Urban, I. Grinberg, L. Ouyang, W. S. Yun, A. M. Rappe, and H. Park, Nano Lett. 6, 735 (2006).
B. Meyer and D. Vanderbilt, Phys. Rev. B 63, 205426 (2001).
S. K. Streiffer, J. A. Eastman, D. D. Fong, C. Thompson, A. Munkholm, M. V. R. Murty, O. Auciello, G. R. Bai, and G. B. Stephenson, Phys. Rev. Lett. 89, 067601 (2002).
D. D. Fong, G. B. Stephenson, S. K. Streiffer, J. A. Eastman, O. Auciello, P. H. Fuoss, and C. Thompson, Science 304, 1650 (2004).
Ph. Ghosez and K. M. Rabe, Appl. Phys. Lett. 76, 2767 (2000).
I. P. Batra and B. D. Silverman, Sol. State Comm. 11, 291 (1972).
P. Wurfel, I. P. Batra, and J. T. Jacobs, Phys. Rev. Lett. 30, 1218 (1973).
I. P. Batra, P. Wurfel, and B. D. Silverman, J. Vac. Sci. Technol. 10, 687 (1973).
R. R. Mehta, B. D. Silverman, and J. T. Jacobs, J. Appl. Phys. 44, 3379 (1973).
J. Junquera and Ph. Ghosez, Nature 422, 506 (2003).
M. Dawber, P. Chandra, P. B. Littlewood, and J. F. Scott, J. Phys.: Condens. Matter 15, L393 (2003).
R. Feynman, R. B. Leighton, and M. L. Sands, The Feynman Lectures on Physics, Addison-Wesley Publishing, Reading, Massachusetts (1989).
A. Baldereschi, S. Baroni, and R. Resta, Phys. Rev. Lett. 61, 734 (1988).
L. Colombo, R. Resta, and S. Baroni, Phys. Rev. B 44, 5572 ( 1991).
M. Peressi, N. Binggeli, and A. Baldereschi, J. Phys. D: Appl. Phys. 31, 1273 (1998).
J. Junquera, M. H. Cohen, and K. M. Rabe, J. Phys.: Condens. Matter 19, 213203 (2007).
G. Gerra, A. K. Tagantsev, N. Setter, and K. Parlinski, Phys. Rev. Lett. 96, 107603 (2006).
N. Sai, A. M. Kolpak, and A. M. Rappe, Phys. Rev. B 72, 020101 ( 2005).
A. M. Bratkovsky and A. P. Levanyuk, Phys. Rev. Lett. 84, 3177 ( 2000).
A. M. Bratkovsky and A. P. Levanyuk, Phys. Rev. B 63, 132103 ( 2001).
A. M. Bratkovsky and A. P. Levanyuk, Appl. Phys. Lett. 89, 253108 (2006).
E. V. Chensky and V. V. Taransenko, Sov. Phys. JETP 56, 618 ( 1982); Zh. Eksp. Teor. Fiz. 83, 1089 (1982).
M. Stengel and N. A. Spaldin, Nature 443, 679 (2006).
N. Sai, K. M. Rabe, and D. Vanderbilt, Phys. Rev. B 66, 104108 ( 2002).
C. Lichtensteiger, J.-M. Triscone, J. Junquera, and Ph. Ghosez, Phys. Rev. Lett. 94, 047603 (2005).
M. Dawber, C. Lichtensteiger, M. Cantoni, M. Veithen, Ph. Ghosez, K. Johnston, K. M. Rabe, and J.-M. Triscone, Phys. Rev. Lett. 95, 177601 (2005).
M. Dawber, N. Stucki, C. Lichtensteiger, S. Gariglio, Ph. Ghosez, and J.-M. Triscone, Adv. Mater. 19, 4153 (2007).
Y. S. Kim, D. H. Kim, J. D. Kim, Y. J. Chang, T. W. Noh, J. H. Kong, K. Char, Y. D. Park, S. D. Bu, J.-G. Yoon, and J.-S. Chung, Appl. Phys. Lett. 86, 102907 (2005).
Y. S. Kim, J. Y. Yo, Y. J. Chang, J. H. Lee, T. W. Noh, T. K. Song, J.-G. Soon, J.-S. Chung, S. I. Baik, Y.-W. Kim, and C. U. Chung, Appl. Phys. Lett. 88, 072909 (2006).
L. Despont, C. Koitzsch, F. Clerc, M. G. Gamier, P. Aebi, C. Lichtensteiger, J.-M. Triscone, F. J. G. de Abajo, E. Bousquet, and Ph. Ghosez, Phys. Rev. B 73, 094110 (2006).
J. S. Speck and W. Pompe, J. Appl. Phys. 76, 466 (1994).
V. Nagarajan, J. Junquera, J. Q. He, C. L. Jia, K. Lee, Y. K. Kim, T. Zhao, Ph. Ghosez, K. M. Rabe, S. Baik, R. Waser, and R. Ramesh, J. Appl. Phys. 100, 1 (2006).
A. M. Bratkovsky and A. P. Levanyuk, Integr. Ferroelectr. 84, 3 (2006).
C. Lichtensteiger, M. Dawber, N. Stucki, J.-M. Triscone, J. Hoffman, J. B. Yau, C. H. Ahn, L. Despont, and P. Aebi, Appl. Phys. Lett. 90, 052907 (2007).
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, and E. A. Stern, Phys. Rev. B 71, 144112 (2005).
D. M. Ceperley and B. J. Alder, Phys. Rev. Lett. 45, 566 (1980).
J. P. Perdew and A. Zunger, Phys. Rev. B 23, 5048 (1981).
J. P. Perdew, J. A. Chevary, S. H. Vosko, K. A. Jackson, M. R. Pederson, D. J. Singh, and C. Fiolhais, Phys. Rev. B 46, 6671 (1992).
J. P. Perdew, J. A. Chevary, S. H. Vosko, K. A. Jackson, M. R. Pederson, D. J. Singh, and C. Fiolhais, Phys. Rev. B 48, 4978(E) (1993).
J. P. Perdew, K. Burke, and M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 77, 3865 (1996).
J. P. Perdew, K. Burke, and M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 78, 1396(E) (1997).
J. M. Soler, E. Artacho, J. D. Gale, A. García, J. Junquera, P. Ordejón, and D. Sánchez-Portal, J. Phys.: Condens. Matter 14, 2745 (2002).
G. Kresse and J. Hafner, Phys. Rev. B 47, 558 (1993).
G. Kresse and J. Furtmüller, Phys. Rev. B 54, 11169 (1996).
C.-G. Duan, R. F. Sabirianov, W.-N. Mei, S. S. Jaswal, and E. Y. Tsymbal, Nano Lett. 6, 483 (2006).
See the DTU web page: https://wiki.fysik.dtu.dk/dacapo.
B. Meyer, F. Lechermann, C. Elsässer, and M. Fähnle, Fortran90 Program for Mixed-Basis Pseudopotential Calculations for Crystals, Max-Plank-Institut für Metallforschung, Stuttgart.
Y. Umeno, B. Meyer, C. Elsässer, and P. Gumbsch, Phys. Rev. B 74, 060101(R) (2006).
N. Sai, A. M. Kolpak, and A. M. Rappe, Phys. Rev. B 74, 059901(E) (2006).
G. Gerra, A. K. Tagantsev, and N. Setter, Phys. Rev. Lett. 98, 207601 (2007).
M. Stengel and N. Spaldin, Phys. Rev. B 75, 205121 (2007).
A. M. Kolpak, N. Sai, and A. M. Rappe, Phys. Rev. B 74, 054112 ( 2006).
A. M. Kolpak, N. Sai, and A. M. Rappe, Phys. Rev. B 74, 099901(E) (2006).
Z. Wu, R. E. Cohen, and D. J. Singh, Phys. Rev. B 70, 104112 ( 2004).
D. Bilc, R. Schaltaf, J. Íñiguez, and Ph. Ghosez, Phys. Rev. B 77, 165107 (2008).
Z. Wu and R. E. Cohen, Phys. Rev. B 73, 235116 (2006).
J. Junquera, M. Zimmer, P. Ordejón, and Ph. Ghosez, Phys. Rev. B 67, 155327 (2003).
J. P. Velev, C. G. Duan, K. D. Belashchenko, S. S. Jaswal, and E. Y. Tsymbal, Phys. Rev. Lett. 98, 137201 (2007).
S. Tinte and M. G. Stachiotti, Fundamental Physics of Ferroelectrics 2000. AIP Conf. Proc., edited by R. E. Cohen, AIP, Woodbury (2000), Vol. 535, pp. 273-283.
S. Tinte and M. G. Stachiotti, Phys. Rev. B 64, 235403 (2001).
M. G. Stachiotti, Appl. Phys. Lett. 84, 251 (2004).
Y. H. Shin, I. Grinberg, I. W. Chen, and A. M. Rappe, Nature 449, 881 (2007).
Z. Wu, N. Huang, Z. Liu, J. Wu, W. Duan, B. L. Gu, and X. W. Zhang, Phys. Rev. B 70, 104108 (2004).
Z. Wu, N. Huang, J. Wu, W. Duan, and B.-L. Gu, Appl. Phys. Lett. 86, 202903 (2005).
I. Kornev, H. Fu, and L. Bellaiche, Phys. Rev. Lett. 93, 196104 (2004).
I. Ponomareva, I. I. Naumov, I. Kornev, H. Fu, and L. Bellaiche, Phys. Rev. B 72, 140102(R) (2005).
I. Ponomareva, I. I. Naumov, and L. Bellaiche, Phys. Rev. B 72, 214118 (2005).
B.-K. Lai, I. Ponomareva, I. I. Naumov, I. Kornev, H. Fu, L. Bellaiche, and G. J. Salamo, Phys. Rev. Lett. 96, 137602 (2006).
B.-K. Lai, I. Ponomareva, I. A. Komev, L. Bellaiche, and G. J. Salamo, Phys. Rev. B 75, 085412 (2007).
L. Landau and E. Lifshitz, Phys. Z Sowjetunion 8, 153 (1935).
C. Kittel, Phys. Rev. 70, 965 (1946).
C. Kittel, Rev. Mod. Phys. 21, 541 (1949).
A. Gruverman, D. Wu, H.-J. Fan, I. Vrejoiu, M. Alexe, R. J. Harrison, and J. F. Scott, J. Phys.: Condens. Matter 20, 342201 (2008).
S. Prosandeev and L. Bellaiche, Phys. Rev. B 75, 172109 (2007).
G. B. Stephenson and K. R. Elder, J. Appl. Phys. 100, 051601 ( 2006).
P. Aguado-Puente and J. Junquera, Phys. Rev. Lett. 100, 177601 ( 2008).
B.-K. Lai, I. Ponomareva, I. Kornev, L. Bellaiche, and G. J. Salamo, Appl. Phys. Lett. 91, 152909 (2007).
E. Almahmoud, Y. Navtsenya, I. Kornev, H. Fu, and L. Bellaiche, Phys. Rev. B 70, 220102(R) (2004).
I. Ponomareva and L. Bellaiche, Phys. Rev. B 74, 064102 (2006).
Th. Tybell, P. Paruch, T. Giamarchi, and J.-M. Triscone, Phys. Rev. Lett. 89, 097601 (2002).
G. Rijnders and D. H. A. Blank, Nature 433, 369 (2005).
H. Iijima, T. Terashima, Y. Bando, K. Kamigaki, and H. Terauchi, J. Appl. Phys. 72, 2840 (1992).
H. Tabata, H. Tanaka, and T. Kawai, Appl. Phys. Lett. 65, 1970 ( 1994).
H. Tabata and T. Kawai, Appl. Phys. Lett. 70, 321 (1997).
T. Zhao, Z. H. Chen, F. Chen, W. S. Shi, H. B. Lu, and G. Z. Yang, Phys. Rev. B 60, 1697 (1999).
T. Tsurumi, T. Ichikawa, T. Harigai, H. Kakemoto, and S. Wada, J. Appl. Phys. 91, 2284 (2002).
T. Shimuta, O. Nakagawara, T. Makino, S. Arai, H. Tabata, and T. Kawai, J. Appl. Phys. 91, 2290 (2004).
A. Q. Jiang, J. F. Scott, H. Lu, and Z. Chen, J. Appl. Phys. 93, 1180 (2003).
S. Ríos, A. Ruediger, A. Q. Jiang, J. F. Scott, H. Lu, and Z. Chen, J. Phys.: Condens. Matter 15, L305 (2003).
K. Johnston, X. Huang, J. B. Neaton, and K. M. Rabe, Phys. Rev. B 71, 100103(R) (2005).
J. Lee, L. Kim, J. Kim, D. Jung, and U. V. Waghmare, J. Appl. Phys. 100, 051613 (2006).
D. A. Tenne, A. Bruchhausen, N. D. Lanzillotti-Kimura, A. Fainstein, R. S. Katiyar, A. Cantarero, A. Soukiassian, V. Vaithyanathan, J. H. Haeni, W. Tian, D. G. Schlom, K. J. Choi, D. M. Kim, C. B. Eom, H. P. Sun, X. Q. Pan, Y. L. Li, L. Q Chen, Q. X. Jia, S. M. Nakhmanson, K. M. Rabe, and X. X. Xi, Science 313, 1614 (2006).
S. Lisenkov and L. Bellaiche, Phys. Rev. B 76, 020102(R) (2007).
J. C. Jiang, X. Q. Pan, W. Tian, C. D. Theis, and D. G. Schlom, Appl. Phys. Lett. 74, 2851 (1999).
E. Bousquet, M. Dawber, N. Stucki, C. Lichtensteiger, P. Hermet, S. Gariglio, J.-M. Triscone, and Ph. Ghosez, Nature 452, 732 (2008).
E. D. Specht, H. M. Christen, D. P. Norton, and L. A. Boatner, Phys. Rev. Lett. 80, 4317 (1998).
M. Sepliarsky, S. R. Phillpot, D. Wolf, M. G. Stachiotti, and R. L. Migoni, Phys. Rev. B 64, R060101 (2001).
M. Sepliarsky, S. R. Phillpot, D. Wolf, M. G. Stachiotti, and R. L. Migoni, J. Appl. Phys. 90, 4509 (2001).
M. Sepliarsky, S. R. Phillpot, M. G. Stachiotti, and R. L. Migoni, J. Appl. Phys. 91, 3165 (2002).
H. N. Lee, H. M. Christen, M. F. Chisholm, C. M. Rouleau, and D. H. Lowndes, Nature 433, 395 (2005).
S. M. Nakhmanson, K. M. Rabe, and D. Vanderbilt, Appl. Phys. Lett. 87, 102906 (2005).
S. M. Nakhmanson, K. M. Rabe, and D. Vanderbilt, Phys. Rev. B 73, 060101(R) (2006).
T. Tsurumi, T. Harigai, D. Tanaka, S.-M. Nam, H. Kakemoto, S. Wada, and K. Saito, Appl. Phys. Lett. 85, 5016 (2004).
X. Wu, O. Diéguez, K. M. Rabe, and D. Vanderbilt, Phys. Rev. Lett. 97, 107602 (2006).
V. A. Stephanovich, I. A. Lukyanchuk, and M. G. Karkut, Phys. Rev. Lett. 94, 047601 (2005).
A. M. George, J. Íñiguez, and L. Bellaiche, Nature 413, 54 (2001).
N. Huang, Z. Liu, Z. Wu, J. Wu, W. Duan, B. L. Gu, and X. W. Zhang, Phys. Rev. Lett. 91, 067602 (2003).
I. A. Komev and L. Bellaiche, Phys. Rev. Lett. 91, 116103 (2003).
N. Sai, B. Meyer, and D. Vanderbilt, Phys. Rev. Lett. 84, 5636 ( 2000).
J. Íñiguez and L. Bellaiche, Phys. Rev. Lett. 87, 095503 (2001).
W. S. Yun, J. J. Urban, Q. Gu, and H. Park, Nano Lett. 2, 447 ( 2002).
Z. Wang, A. P. Suryavanshi, and M. F. Yu, Appl. Phys. Lett. 89, 082903 (2006).
Y. Luo, I. Szafraniak, N. D. Zakharov, V. Nagarajan, M. Steinhart, R. B. Wehrspohn, R. Ramesh, and M. Alexe, Appl. Phys. Lett. 83, 440 ( 2003).
F. D. Morrison, Y. Luo, I. Szafraniak, V. Nagarajan, R. B. Wehrspohn, M. Steinhart, J. H. Wendroff, N. D. Zakharov, E. D. Mishina, K. A. Vorotilov, A. S. Sigov, M. Alexe, R. Ramesh, and J. F. Scott, Rev. Adv. Mater. Sci. 4, 114 (2003).
A. Schilling, R. M. Bowman, J. M. Gregg, G. Catalan, and J. F. Scott, Appl. Phys. Lett. 89, 212902 (2006).
M.-W. Chu, I. Szafraniak, R. Scholz, C. Hamagea, D. Hesse, M. Alexe, and U. Gosele, Nat. Mater. 3, 87 (2004).
X. H. Zhu, P. R. Evans, D. Byrne, A. Schilling, C. Douglas, R. J. Pollard, R. M. Bowman, J. M. Gregg, F. D. Morrison, and J. F. Scott, Appl. Phys. Lett. 89, 122913 (2006).
H. Fu and L. Bellaiche, Phys. Rev. Lett. 91, 257601 (2003).
I. I. Naumov, L. Bellaiche, and H. X. Fu, Nature 432, 737 (2004).
J. F. Scott, Nat. Mater. 4, 13 (2005).
S. Prosandeev, I. Ponomareva, I. Komev, I. Naumov, and L. Bellaiche, Phys. Rev. Lett. 96, 237601 (2006).
S. Prosandeev and L. Bellaiche, Phys. Rev. Lett. 97, 167601 ( 2006).
I. Naumov and H. Fu, Phys. Rev. Lett. 98, 077603 (2007).
J. Wang and T.-Y. Zhang, Appl. Phys. Lett. 88, 182904 (2006).
I. I. Naumov and H. Fu, Phys. Rev. Lett. 95, 247602 (2005).
G. Geneste, E. Bousquet, J. Junquera, and Ph. Ghosez, Appl. Phys. Lett. 88, 112906 (2006).
G. Geneste, E. Bousquet, and Ph. Ghosez, Journal of Theoretical and Computational Nanoscience, in press.
P. Paruch, T. Giamarchi, and J.-M. Triscone, Phys. Rev. Lett. 94, 197691 (2005).
P. Paruch, T. Giamarchi, Th. Tybell, and J.-M. Triscone, J. Appl. Phys. 100, 051608 (2006).
P. Paruch, T. Gimarchi, and J.-M. Triscone, Topics Appl. Phys. 105, 339 (2007).
M. Y. Zhuravlev, R. F. Sabirianov, S. S. Jaswal, and E. Y. Tsymbal, Phys. Rev. Lett. 94, 246802 (2005).
E. Y. Tsymbal and H. Kohlstedt, Science 313, 181 (2006).
C.-G. Duan, S. S. Jaswal, and E. Y. Tsymbal, Phys. Rev. Lett. 97, 047201 (2006).
S. Sahoo, S. Polisetty, C. D. Duan, S. S. Jaswal, E. Y. Tsymbal, and C. Binek, Phys. Rev. B 76, 092108 (2007).
A. J. Hatt and N. A. Spaldin, Appl. Phys. Lett. 07, 242916 ( 2007).