Surface polarization profile of ferroelectric thin films probed by X-ray standing waves and photoelectron spectroscopy
Hoang, Le Phuong (Kiel University)
Spasojevic, Irena (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física)
Lee, Tien-Lin (Diamond Light Source)
Pesquera, David (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Rossnagel, Kai (Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY)
Zegenhagen, Jörg (Diamond Light Source)
Catalan, Gustau (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Vartanyants, Ivan A. (Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY)
Scherz, Andreas (European XFEL)
Mercurio, Giuseppe (European XFEL)

Data:	2024
Resum:	Understanding the mechanisms underlying a stable polarization at the surface of ferroelectric thin films is of particular importance both from a fundamental point of view and to achieve control of the surface polarization itself. In this study, we demonstrate that the X-ray standing wave technique allows the surface polarization profile of a ferroelectric thin film, as opposed to the average film polarity, to be probed directly. The X-ray standing wave technique provides the average Ti and Ba atomic positions, along the out-of-plane direction, near the surface of three differently strained thin films. This technique gives direct access to the local ferroelectric polarization at and below the surface. By employing X-ray photoelectron spectroscopy, a detailed overview of the oxygen-containing species adsorbed on the surface is obtained. The different amplitude and orientation of the local ferroelectric polarizations are associated with surface charges attributed to different type, amount and spatial distribution of the oxygen-containing adsorbates.
Ajuts:	"la Caixa" Foundation 100010434 Agencia Estatal de Investigación PID2019-109931GB-I00 Agencia Estatal de Investigación CEX2021-001214-S
Drets:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original.
Llengua:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió publicada
Matèria:	Ferroelectric polarization ; X-ray standing wave ; X-ray photoelectron spectroscopy ; Ferroelectrics and multiferroics ; Surfaces, interfaces and thin films ; Characterization and analytical techniques
Publicat a:	Scientific reports, Vol. 14 (October 2024) , art. 24250, ISSN 2045-2322

DOI: 10.1038/s41598-024-72805-1
PMID: 39414867

19 p, 8.2 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Ciències > Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2)
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats