Thickness-induced stabilization of ferroelectricity in SrRuO3/Ba0.5Sr0.5TiO3/Au thin film capacitors

Pulsed-laser deposition has been used to fabricate Au/Ba0.5Sr0.5TiO3/SrRuO3/MgO thin film capacitor structures. Crystallographic and microstructural investigations indicated that the Ba0.5Sr0.5TiO3 (BST) had grown epitaxially onto the SrRuO3 lower electrode, inducing in-plane compressive and out- of-plane tensile strain in the BST. The magnitude of strain developed increased systematically as film thickness decreased. At room temperature this composition of BST is paraelectric in bulk. However, polarization measurements suggested that strain had stabilized the ferroelectric state, and that the decrease in film thickness caused an increase in remanent polarization. An increase in the paraelectric-ferroelectric transition temperature upon a decrease in thickness was confirmed by dielectric measurements. Polarization loops were fitted to Landau-Ginzburg-Devonshire (LGD) polynomial expansion, from which a second order paraelectric-ferroelectric transition in the films was suggested at a thickness of similar to500 nm. Further, the LGD analysis showed that the observed changes in room temperature polarization were entirely consistent with strain coupling in the system. (C) 2002 American Institute of Physics.

Ionically-Mediated Electromechanical Hysteresis in Transition Metal Oxides

Nanoscale electromechanical activity, remanent polarization states, and hysteresis loops in paraelectric TiO2 and SrTiO3 thin films are observed using scanning probe microscopy. The coupling between the ionic dynamics and incipient ferroelectricity in these materials is analyzed using extended Landau-Ginzburg-Devonshire (LGD) theory. The possible origins of electromechanical coupling including ionic dynamics, surface-charge induced electrostriction, and ionically induced ferroelectricity are identified. For the latter, the ionic contribution can change the sign of first order LGD expansion coefficient, rendering material effectively ferroelectric. The lifetime of these ionically induced ferroelectric states is then controlled by the transport time of the mobile ionic species and well above that of polarization switching. These studies provide possible explanation for ferroelectric-like behavior in centrosymmetric transition metal oxides.

Low energy excitations of double quantum dots in the lowest Landau level regime

We study the spectrum and magnetic properties of double quantum dots in the lowest Landau level for different values of the hopping and Zeeman parameters by means of exact diagonalization techniques in systems of N=6 and 7 electrons and a filling factor close to 2. We compare our results with those obtained in double quantum layers and single quantum dots. The Kohn theorem is also discussed.

The Landau free energy of hard ellipses obtained from microscopic simulations

Systems of two-dimensional hard ellipses of varying aspect ratios and packing fractions are studied by Monte Carlo simulations in the generalised canonical ensemble. From this microscopic model, we extract a coarse-grained macroscopic Landau-de Gennes free energy as a function of packing fraction and orientational order parameter. We separate the free energy into the ideal orientational entropy of non-interacting two-dimensional spins and an excess free energy associated with excluded volume interactions. We further explore the isotropic-nematic phase transition using our empirical expression for the free energy and find that the nature of the phase transition is continuous for the aspect ratios we studied.

On translational superfluidity and the Landau criterion for Bose gases in the Gross-Pitaevski limit

The two-fluid and Landau criteria for superfluidity are compared for trapped Bose gases. While the two-fluid criterion predicts translational superfluidity, it is suggested, on the basis of the homogeneous Gross-Pitaevski limit, that a necessary part of Landau`s criterion, adequate for non-translationally invariant systems, does not hold for trapped Bose gases in the GP limit. As a consequence, if the compressibility is detected to be very large (infinite by experimental standards), the two-fluid criterion is seen to be the relevant one in case the system is a translational superfluid, while the Landau criterion is the relevant one if translational superfluidity is absent.

On S-matrix factorization of the Landau-Lifshitz model

We consider the three-particle scattering S-matrix for the Landau-Lifshitz model by directly computing the set of the Feynman diagrams up to the second order. We show, following the analogous computations for the non-linear Schrdinger model [1, 2], that the three-particle S-matrix is factorizable in the first non-trivial order.

TRANSPORT IN A BILAYER SYSTEM AT HIGH LANDAU FILLING FACTOR

We have studied Shubnikov de Haas oscillations and the quantum Hall effect in GaAs-double well structures in tilted magnetic fields. We found strong magnetoresistance oscillations as a function of an in-plane magnetic field B(parallel to) at nu = 4N + 3 and nu = 4N + 1 filling factors. At low perpendicular magnetic field B(perpendicular to), the amplitude of the conventional Shubnikov-de Haas (SdH) oscillations also exhibits B(parallel to)-periodic dependence at fixed values of B(perpendicular to). We interpret the observed oscillations as a manifestation of the interference between cyclotron orbits in different quantum wells.

Landau analog levels for dipoles in non-commutative space and phase space - Landau analog levels for dipoles

We investigate the analog of Landau quantization, for a neutral polarized particle in the presence of homogeneous electric and magnetic external fields, in the context of non-commutative quantum mechanics. This particle, possessing electric and magnetic dipole moments, interacts with the fields via the Aharonov-Casher and He-McKellar-Wilkens effects. For this model we obtain the Landau energy spectrum and the radial eigenfunctions of the non-commutative space coordinates and non-commutative phase space coordinates. Also we show that the case of non-commutative phase space can be treated as a special case of the usual non-commutative space coordinates.

Interação de espirais em 2D : redução da dinâmica à interação de defeitos e exploração de novas estruturas espaço-temporais

O presente trabalho apresenta um anova proposta de tratamento de estruturas espirais em meios contínuos oscilatórios na vizinhança de bifurcações de Hopf supercríticas. Tais estruturas são normalmente descritas pela Equação de Cinzburg-Landau Complexa a qual usa um campo complexo associado a essas oscilações. A proposta apresentada reduz a dinâmica de espirais à interação entre os centros das mesmas. Inicialmente, comparamos numericamente as duas descrições e com os ganhos computacionais decorrentes da abordagem reduzida caracterizamos finamente as estruturas espaço-temporais formadas nesses sistemas: em vez dos estados congelados mencionados anteriormente na literatura encontrou-se uma dinâmica espaço-temporal intermitente. Esse regime ocorre em duas fases distintas: Líquido de Vórtices e Vidros de Vórtices. Esta última evolui em escalas de tempo ultralentas como fenômenos semelhantes encontrados na Mecânica Estatística, apesar de sua origem puramente determinista.

Efeitos das substituições químicas na irreversibilidade magnética e magnetocondutividade do supercondutor YBa2 Cu3 O7-[delta]

O presente trabalho consiste da realização de um estudo experimental sobre os efeitos das substituições químicas na irreversibilidade magnética e na magnetocondutividade do supercondutor YBa2Cu3O7-δ. Para tanto, o comportamento da linha de irreversibilidade magnética (LIM) bem como dos regimes de flutuações na magnetocondutividade foram pesquisados em amostras policristalinas e moncristalinas de YBa2-xSrxCu3O7-δ (x = 0, 0.1, 0.25, 0.37 e 0.5) e YBa2Cu2.97D0.03O7-δ (D = Zn ou Mg). Além de reduzir drasticamente o valor da temperatura crítica de transição, Tc, os dopantes introduzem um caráter granular nos monocristais. No monocristal puro, o comportamento da LIM é descrito pela lei de potências prevista pelo modelo de "flux creep" gigante para dinâmica de fluxo de Abrikosov convencional. Por outro lado, o comportamento da LIM para as amostras supercondutoras granulares apresenta características própias bastante relevantes. Os dados do limite de irreversibilidade, Tirr(H) seguem a lei de potência ditada pelas teorias de "flux creep" somente em altos campos magnéticos.Na região de baixos campos magnéticos, dois diferentes regimes de dinâmica de fluxo surgem: Nos campos magnéticos mais baixos que 1 kOe, os dados de Tirr(H) seguem uma lei de potência do tipo de Almeida-Thouleess (AT). Perto de 1 kOe, ocorre um "crossover" e em campos magnéticos intermediários passa a ter seu comportamento descrito por uma lei de potências do tipo Gabay-Toulouse (GT). A ocorrência de um comportamento AT-GT na LIM é a assinatura de um sistema frustrado onde a dinâmica de fluxo intergranular ou de Josephson é dominante. Na ausência de teorias específicas para este comportamento em baixos campos, descrevemos o comportamento da LIM de nossos supercondutores granulares, na região de baixo campo, em analogia aos sistemas vidros de spin. No entanto, o comportamento de Tirr(H) na região de altos campos, ocorre de acordo com a teoria de "flux creep" gigante. Particularmente, para valores acima de 20 kOe, a LIM nos monocristais de YBa2-xSrxCu3O7-δ para H // ab, exibe fortes propriedades direcionais para a orientação de H próximo aos planos de maclas (PMCs). Este comportamento é do tipo "cusp", similar ao observado em supercondutores com defeitos colunares, o qual caracteriza uma fase vidro de Bose. Por outro lado, a magnetoresistividade elétrica revela que a transição resistiva dos supercondutores granulares ocorre em duas etapas. Quando a temperatura é decrescida, inicialmente ocorre a transição de pareamento no interior dos grãos. Em temperaturas inferiores, na proximidade do estado de resistência nula, ocorre a transição de coerência, observada pela primeira vez num monocristal. Na transição de coerência, o parâmetro de ordem adquire ordem de longo alcance. Na região de temperaturas imediatamente acima de Tc, nossos resultados de flutuações na magnetocondutividade revelam a ocorrência de regimes críticos e Gaussianos. Abaixo de Tc, na região paracoerente, que antecede à transição de coerência, observaram-se regimes críticos cujo expoente é consistente com o esperado para o modelo 3D-XY com desordem relevante e dinâmica do tipo vidro de spin.

Landau and Kolmogoroff type polynomial inequalities

Let 0

Discussion on the limit cycles of the Lev Ginzburg equation by M. Bellamy and R.E. Mickens, Journal of Sound and Vibration 308 (2007) 337-342

The authors M. Bellamy and R.E. Mickens in the article "Hopf bifurcation analysis of the Lev Ginzburg equation" published in Journal of Sound and Vibration 308 (2007) 337-342, claimed that this differential equation in the plane can exhibit a limit cycle. Here we prove that the Lev Ginzburg differential equation has no limit cycles. (C) 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.