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Please use this identifier to cite or link to this item: http://dx.doi.org/10.25673/1282
Title: Electronic and photoelectronic processes in multiferroic materials
Author(s): Bhatnagar, Akash
Advisor(s): Hesse, Dietrich, Prof. Dr.
Dörr, Kathrin, Prof. Dr.
Kholkin, Andrei, Prof. Dr.
Granting Institution: Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
Issue Date: 2014
Extent: Online-Ressource (128 Bl. = 9,20 mb)
Type: Hochschulschrift
Exam Date: 01.07.2014
Language: English
Publisher: Universitäts- und Landesbibliothek Sachsen-Anhalt
URN: urn:nbn:de:gbv:3:4-12557
Subjects: Online-Publikation
Hochschulschrift
Abstract: Diese Arbeit beinhaltet die Herstellung dünner epitaktischer Schichten aus multiferroischem BiFeO3 (BFO) auf verschiedenen kristallinen Substraten mit Hilfe der gepulsten Laserabscheidung. Der ferroelektrische Charakter der Filme wurde mit Piezo-Rasterkraftmikroskopie und der Messung der ferroelektrischen Polarisation nachgewiesen. Ein abnormaler photovoltaischer Effekt wurde in den BFO-Filmen beobachtet, der sich z.B. unter Beleuchtung durch Leerlaufspannungen größer als die Bandlücke zeigt. Mit temperatur und polarisationswinkel-abhängigen Messungen wurde die Rolle der Domänen und Domänenwände untersucht und die Bedeutung des sogenannten bulk photovoltaic effects belegt. In einer weiteren Untersuchung wurde der Einfluss der epitaxialen Dehnung auf die Photoleitfähigkeit der BFO-Schichten untersucht. Es wurde eine persistente Photoleitfähigkeit beobachtet, wobei wellenlängen- und temperaturabhängige Untersuchungen die Beteiligung von Sub-Band-Niveaus an diesem Effekt nachweisen. Somit wurden zwei Effekte, die üblicherweise in halbleitenden Materialien auftreten, in einem multiferroischen Material untersucht.
The work involved fabrication of epitaxial thin films of multiferroic BiFeO3 (BFO) on various single crystalline substrates via pulsed laser deposition. The ferroelectric character of the films was proven by piezo force microscopy and measurement of ferroelectric polarization values. Abnormal photovoltaic effect was observed in the BFO thin films, i.e. above-band gap open-circuit voltages under illumination. By performing temperature- and polarization-angleresolved measurements, the role of domains and domain walls was determined and the significance of the so-called bulk photovoltaic effect was proven. In a separate study, the role of epitaxial strain on the photoconductive properties of BFO films was investigated. The phenomenon of persistent photoconductivity, i.e. persistence of enhanced conductivity after the illumination is switched off, was observed. Wavelength- and temperature-dependent studies proved the role of sub-band levels in the persistent photoconductivity. Hence, two phenomena, usually related to semiconducting materials, were investigated in a multiferroic material, BFO.
URI: https://opendata.uni-halle.de//handle/1981185920/8053
http://dx.doi.org/10.25673/1282
Open access: Open access publication
Appears in Collections:Physik

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