Creating building blocks for atomic-scale electronics

Informations projet

ATRONICS

N° de convention de subvention: 863691

DOI

10.3030/863691

Date de signature de la CE 13 Février 2020

Date de début 1 Septembre 2020

Date de fin 28 Février 2026

Financé au titre de

• EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)

Coût total

€ 1 845 338,00

Contribution de l’UE

€ 1 845 338,00

Coordonné par

NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET NTNU
Norway

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Publications

Peer reviewed articles (32)

Unveiling Alternating Current Electronic Properties at Ferroelectric Domain Walls

Auteurs: Jan Schultheiß, Tadej Rojac, Dennis Meier
Publié dans: Advanced Electronic Materials, 2021, ISSN 2199-160X
Éditeur: Wiley
DOI: 10.1002/aelm.202100996

Post-synthesis tuning of dielectric constant via ferroelectric domain wall engineering

Auteurs: Lima Zhou, Lukas Puntigam, Peter Lunkenheimer, Edith Bourret, Zewu Yan, István Kézsmárki, Dennis Meier, Stephan Krohns, Jan Schultheiß, Donald M. Evans
Publié dans: Matter, Numéro 7, 2024, Page(s) 2996-3006, ISSN 2590-2385
Éditeur: CellPress
DOI: 10.1016/j.matt.2024.04.024

Ferroelectric Domain Engineering Using Structural Defect Ordering

Auteurs: Elzbieta Gradauskaite; Kasper Hunnestad; Dennis Meier; Morgan Trassin; Quintin N. Meier
Publié dans: Chemistry of Materials, 34 (14), Numéro 4, 2022, ISSN 0897-4756
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.3929/ethz-b-000558395

Magnetoelectric coupling at the domain level in polycrystalline hexagonal ErMnO3

Auteurs: J. Schultheiß, L. Puntigam, M. Winkler, S. Krohns, D. Meier, H. Das, D. M. Evans, I. Kézsmárki
Publié dans: Applied Physics Letters, Numéro 124, 2024, ISSN 0003-6951
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0209216

Fundamental Aspects of Conduction in Charged ErMnO₃ Domain Walls

Auteurs: James McCartan, Patrick W. Turner, James P. V. McConville, Kristina Holsgrove, Charlotte Cochard, Amit Kumar, Raymond G. P. McQuaid, Dennis Meier, J. Marty Gregg
Publié dans: Advanced Electronic Materials, Numéro 10, 2024, ISSN 2199-160X
Éditeur: Wiley
DOI: 10.1002/aelm.202400091

Challenges and insights in growing epitaxial FeSn thin films on GaAs(111) substrate using molecular beam epitaxy

Auteurs: P. Chatterjee, M. Nord, J. He, D. Meier, C. Brüne
Publié dans: Journal of Vacuum Science & Technology A, Numéro 43, 2025, ISSN 0734-2101
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1116/6.0004238

Coexistence of multi-scale domains in ferroelectric polycrystals with non-uniform grain-size distributions

Auteurs: Katharina Wolk, Ruben S. Dragland, Elvia Chavez Panduro, Michael E. Hjelmstad, Leonie Richarz, Zewu Yan, Edith Bourret, Kasper A. Hunnestad, Christian Tzschaschel, Jan Schultheiß, Dennis Meier
Publié dans: Matter, Numéro 7, 2024, Page(s) 3097-3106, ISSN 2590-2385
Éditeur: CellPress
DOI: 10.1016/j.matt.2024.04.041

Characterization of ferroelectric domain walls by scanning electron microscopy

Auteurs: K. A. Hunnestad; Erik Dobloug Roede; A. T. J. van Helvoort; Dennis Meier
Publié dans: Journal of Applied Physics, Numéro 1, 2020, ISSN 0021-8979
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0029284

Charged Ferroelectric Domain Walls for Deterministic ac Signal Control at the Nanoscale

Auteurs: Jan Schultheiß, Erik Lysne, Lukas Puntigam, Jakob Schaab, Edith Bourret, Zewu Yan, Stephan Krohns, and Dennis Meier
Publié dans: Nano Letters, 2021, ISSN 1530-6984
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c03182

The Third Dimension of Ferroelectric Domain Walls

Auteurs: Erik D. Roede; Konstantin Shapovalov; Thomas J. Moran; Aleksander B. Mosberg; Zewu Yan; Edith Bourret; Andres Cano; Bryan D. Huey; Antonius T. J. van Helvoort; Dennis Meier
Publié dans: Advanced Materials, 34 (36), Numéro 3, 2022, ISSN 0935-9648
Éditeur: United Nations Industrial Developement Organization
DOI: 10.3929/ethz-b-000563949

Ferroelectric domain walls for nanotechnology

Auteurs: Dennis Meier and Sverre M. Selbach
Publié dans: Nature Reviews Materials, 2022, ISSN 2058-8437
Éditeur: Nature Springer
DOI: 10.1038/s41578-021-00375-z

Non‐Destructive Tomographic Nanoscale Imaging of Ferroelectric Domain Walls

Auteurs: Jiali He, Manuel Zahn, Ivan N. Ushakov, Leonie Richarz, Ursula Ludacka, Erik D. Roede, Zewu Yan, Edith Bourret, István Kézsmárki, Gustau Catalan, Dennis Meier
Publié dans: Advanced Functional Materials, Numéro 34, 2024, ISSN 1616-301X
Éditeur: John Wiley & Sons Ltd.
DOI: 10.1002/adfm.202314011

Moiré fringes in conductive atomic force microscopy

Auteurs: L. Richarz, J. He, U. Ludacka, E. Bourret, Z. Yan, A. T. J. van Helvoort, and D. Meier
Publié dans: Applied Physics Letters, Numéro 122, 2023, Page(s) 162903, ISSN 0003-6951
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0145173

Insulating improper ferroelectric domain walls as robust barrier layer capacitors

Auteurs: Lukas Puntigam, Jan Schultheiß, Ana Strinic, Zewu Yan, Edith Bourret, Markus Altthaler, István Kézsmárki, Donald M. Evans, Dennis Meier, and Stephan Krohns
Publié dans: Journal of Applied Physics, 2021, ISSN 0021-8979
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0038300

Quantitative Mapping of Chemical Defects at Charged Grain Boundaries in a Ferroelectric Oxide

Auteurs: Kasper A. Hunnestad, Jan Schultheiß, Anders C. Mathisen, Ivan N. Ushakov, Constantinos Hatzoglou, Antonius T. J. van Helvoort, Dennis Meier
Publié dans: Advanced Materials, Numéro 35, 2023, Page(s) 2302543, ISSN 0935-9648
Éditeur: United Nations Industrial Developement Organization
DOI: 10.1002/adma.202302543

Correlating laser energy with compositional and atomic-level information of oxides in atom probe tomography

Auteurs: K.A. Hunnestad, C. Hatzoglou, F. Vurpillot, I.-E. Nylund, Z. Yan, E. Bourret, A.T.J. van Helvoort, D. Meier
Publié dans: Materials Characterization, Numéro 203, 2023, Page(s) 113085, ISSN 1044-5803
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.matchar.2023.113085

Imaging and structure analysis of ferroelectric domains, domain walls, and vortices by scanning electron diffraction

Auteurs: Ursula Ludacka, Jiali He, Shuyu Qin, Manuel Zahn, Emil Frang Christiansen, Kasper A. Hunnestad, Xinqiao Zhang, Zewu Yan, Edith Bourret, István Kézsmárki, Antonius T. J. van Helvoort, Joshua Agar, Dennis Meier
Publié dans: npj Computational Materials, Numéro 10, 2024, ISSN 2057-3960
Éditeur: Springer
DOI: 10.1038/s41524-024-01265-y

AFM‐Based Functional Tomography – To Mill or Not to Mill, that is the Question!

Auteurs: Niyorjyoti Sharma, Kristina M. Holsgrove, James Dalzell, Conor J. McCluskey, Jilai He, Dennis Meier, Dharmalingam Prabhakaran, Brian J. Rodriguez, Raymond G.P. McQuaid, J. Marty Gregg, Amit Kumar
Publié dans: Advanced Materials Interfaces, 2025, ISSN 2196-7350
Éditeur: Wiley
DOI: 10.1002/admi.202400813

Mobile intrinsic point defects for conductive neutral domain walls in LiNbO₃

Auteurs: Kristoffer Eggestad, Benjamin A. D. Williamson, Dennis Meier, Sverre M. Selbach
Publié dans: Journal of Materials Chemistry C, Numéro 12, 2024, Page(s) 17099-17107, ISSN 2050-7534
Éditeur: Royal Society of Chemistry
DOI: 10.1039/d4tc02856b

Pressure Control of Nonferroelastic Ferroelectric Domains in ErMnO₃

Auteurs: Olav W. Sandvik; Aaron Merlin Müller; Håkon W. Ånes; Manuel Zahn; Jiali He; Manfred Fiebig; Thomas Lottermoser; Tadej Rojac; Dennis Meier; Jan Schultheiß
Publié dans: Nano Letters, Numéro 23, 2023, Page(s) 6994-7000, ISSN 1530-6984
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c01638

Reversible long-range domain wall motion in an improper ferroelectric

Auteurs: Manuel Zahn, Aaron Merlin Müller, Kyle P. Kelley, Sabine Neumayer, Sergei V. Kalinin, István Kézsmarki, Manfred Fiebig, Thomas Lottermoser, Neus Domingo, Dennis Meier, Jan Schultheiß
Publié dans: Nature Communications, Numéro 16, 2025, ISSN 2041-1723
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41467-025-57062-8

Controlling electronic properties of hexagonal manganites through aliovalent doping and thermoatmospheric history

Auteurs: Didrik R. Småbråten, Frida H. Danmo, Nikolai H. Gaukås, Sathya P. Singh, Nikola Kanas, Dennis Meier, Kjell Wiik, Mari-Ann Einarsrud, Sverre M. Selbach
Publié dans: Physical Review Materials, Numéro 9, 2025, ISSN 2475-9953
Éditeur: APS
DOI: 10.1103/physrevmaterials.9.024408

Confinement‐Driven Inverse Domain Scaling in Polycrystalline ErMnO ₃

Auteurs: Jan Schultheiß; Fei Xue; Erik Roede; Håkon W. Ånes; Frida H. Danmo; Sverre M. Selbach; Long‐Qing Chen; Dennis Meier
Publié dans: Advanced Materials, Numéro 2, 2022, ISSN 0935-9648
Éditeur: United Nations Industrial Developement Organization
DOI: 10.1002/adma.202203449

Magnetoelastic properties of multiferroic hexagonal ErMnO3

Auteurs: C.M. Fernandez-Posada, C.R.S. Haines, D.M. Evans, Z. Yan, E. Bourret, D. Meier, and M.A. Carpenter
Publié dans: Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2022, ISSN 0304-8853
Éditeur: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.jmmm.2022.169277

Switching on Antiferroelectrics

Auteurs: G. Catalan, A. Gruverman, J. Íñiguez-González, D. Meier, M. Trassin
Publié dans: arXiv, 2025, ISSN 2331-8422
Éditeur: Cornell University
DOI: 10.48550/arxiv.2503.20423

Contact-free reversible switching of improper ferroelectric domains by electron and ion irradiation

Auteurs: Erik Dobloug Roede; Aleksander B. Mosberg; Donald M. Evans; Edith Bourret; Zewu Yan; Antonius T. J. van Helvoort; Dennis Meier
Publié dans: APL Materials, Numéro 9, 2021, Page(s) 021105, ISSN 2166-532X
Éditeur: AIP
DOI: 10.1063/5.0038909

Atomic-scale 3D imaging of individual dopant atoms in an oxide semiconductor

Auteurs: K. A. Hunnestad, C. Hatzoglou, Z. M. Khalid, P. E. Vullum, Z. Yan, E. Bourret, A. T. J. van Helvoort, S. M. Selbach, D. Meier
Publié dans: Nature Communications, Numéro 13, 2022, ISSN 2041-1723
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41467-022-32189-0

Introducing a Dynamic Reconstruction Methodology for Multilayered Structures in Atom Probe Tomography

Auteurs: Constantinos Hatzoglou, Gérald Da Costa, Peter Wells, Xiaochen Ren, Brian P Geiser, David J Larson, Remi Demoulin, Kasper Hunnestad, Etienne Talbot, Baishakhi Mazumder, Dennis Meier, François Vurpillot
Publié dans: Microscopy and Microanalysis, Numéro 29, 2023, Page(s) 1124–1136, ISSN 1435-8115
Éditeur: Oxford University Press
DOI: 10.1093/micmic/ozad054

Observation of Antiferroelectric Domain Walls in a Uniaxial Hyperferroelectric

Auteurs: Michele Conroy, Didrik René Småbråten, Colin Ophus, Konstantin Shapovalov, Quentin M. Ramasse, Kasper Aas Hunnestad, Sverre M. Selbach, Ulrich Aschauer, Kalani Moore, J. Marty Gregg, Ursel Bangert, Massimiliano Stengel, Alexei Gruverman, Dennis Meier
Publié dans: Advanced Materials, 2024, ISSN 0935-9648
Éditeur: United Nations Industrial Developement Organization
DOI: 10.1002/adma.202405150

3D oxygen vacancy distribution and defect-property relations in an oxide heterostructure

Auteurs: Kasper A. Hunnestad, Hena Das, Constantinos Hatzoglou, Megan Holtz, Charles M. Brooks, Antonius T. J. van Helvoort, David A. Muller, Darrell G. Schlom, Julia A. Mundy, Dennis Meier
Publié dans: Nature Communications, Numéro 15, 2024, ISSN 2041-1723
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41467-024-49437-0

Topological magnetic and ferroelectric systems for reservoir computing

Auteurs: Karin Everschor-Sitte, Atreya Majumdar, Katharina Wolk, Dennis Meier
Publié dans: Nature Reviews Physics, Numéro 6, 2024, Page(s) 455-462, ISSN 2522-5820
Éditeur: Springer
DOI: 10.1038/s42254-024-00729-w

Application of a long short-term memory for deconvoluting conductance contributions at charged ferroelectric domain walls

Auteurs: Theodor S. Holstad, Trygve M. Ræder, Donald M. Evans, Didirk R. Småbråten, Stephan Krohns, Jakob Schaab, Zewu Yan, Edith Bourret, Antonius T. J. van Helvoort, Tor Grande, Sverre M. Selbach, Joshua C. Agar, and Dennis Meier
Publié dans: npj Computational Materials, 2020, ISSN 2057-3960
Éditeur: Springer Nature
DOI: 10.1038/s41524-020-00426-z

Thesis and dissertations (2)

Extrinsically controlled electronic behavior at improper ferroelectric domain walls

Auteurs: Leonie Richarz
Publié dans: 2024
Éditeur: NTNU

Electronic Property Engineering in a Ferroelectric Oxide: Nanostructuring and Advanced Characterization.

Auteurs: He, Jiali
Publié dans: Numéro 1, 2024
Éditeur: NTNU

Non-peer reviewed articles (3)

Ferroelectric domain walls for environmental sensors

Auteurs: L. Richarz, I. C. Skogvoll, E. Y. Tokle, K. A. Hunnestad, U. Ludacka, J. He, E. Bourret, Z. Yan, A.T.J. van Helvoort, J. Schultheiß, S. M. Selbach, D. Meier
Publié dans: arXiv, 2024, ISSN 2331-8422
Éditeur: Cornell University
DOI: 10.48550/arxiv.2412.03691

Local doping of an oxide semiconductor by voltage-driven splitting of anti-Frenkel defects

Auteurs: Jiali He, Ursula Ludacka, Kasper A. Hunnestad, Didrik R. Småbråten, Konstantin Shapovalov, Per Erik Vullum, Constantinos Hatzoglou, Donald M. Evans, Erik D. Roede, Zewu Yan, Edith Bourret, Sverre M. Selbach, David Gao, Jaakko Akola, Dennis Meier
Publié dans: arXiv, 2025, ISSN 2331-8422
Éditeur: Cornell University
DOI: 10.48550/arxiv.2502.07947

Relation between rare-earth magnetism and the magnetocaloric effect in multiferroic hexagonal manganites

Auteurs: R. Dragland, C. Salazar Mejía, I. Hansen, Y. Hamasaki, E. C. Panduro, Y. Ehara, T. Gottschall, D. Meier, J. Schultheiß
Publié dans: arXiv, 2024, ISSN 2331-8422
Éditeur: Cornell University
DOI: 10.48550/arxiv.2410.08693