Localized excited charge carriers generate ultrafast inhomogeneous strain in the multiferroic BiFeO3

We apply ultrafast x-ray diffraction with femtosecond temporal resolution to monitor the lattice dynamics in a thin film of multiferroic BiFeO3 after above-band-gap photoexcitation. The sound-velocity limited evolution of the observed lattice strains indicates a quasi-instantaneous photoinduced stress which decays on a nanosecond time scale. This stress exhibits an inhomogeneous spatial profile evidenced by the broadening of the Bragg peak. These new data require substantial modification of existing models of photogenerated stresses in BiFeO3: the relevant excited charge carriers must remain localized to be consistent with the data.

Metadaten
Verfasserangaben:	Daniel Schick, Marc Herzog ORCiD GND, Haidan Wen, Pice Chen, Carolina Adamo, Peter Gaal, Darrell G. Schlom, Paul G. Evans, Yuelin Li, Matias Bargheer ORCiD GND
DOI:	https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.112.097602
ISSN:	0031-9007
ISSN:	1079-7114
Pubmed ID:	https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24655276
Titel des übergeordneten Werks (Englisch):	Physical review letters
Verlag:	American Physical Society
Verlagsort:	College Park
Publikationstyp:	Wissenschaftlicher Artikel
Sprache:	Englisch
Jahr der Erstveröffentlichung:	2014
Erscheinungsjahr:	2014
Datum der Freischaltung:	27.03.2017
Band:	112
Ausgabe:	9
Seitenanzahl:	6
Fördernde Institution:	U.S. Department of Energy, Office of Science, Office of Basic Energy Sciences [DE-AC02-06CH11357]; Army Research Office [W911NF-08-2-0032]; BMBF [03WKP03A]
Organisationseinheiten:	Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät / Institut für Physik und Astronomie
Peer Review:	Referiert