<i>In situ</i> determination of the optical axis orientation in a single grain using time-domain Brillouin microscopy

M M. Lejman (Institut des Molécules et Matériaux du Mans, UMR CNRS 6283, Le Mans Université 1 , 72085 Le Mans,) G G. Vaudel (Institut des Molécules et Matériaux du Mans, UMR CNRS 6283, Le Mans Université 1 , 72085 Le Mans,) V V. Juvé (Institut des Molécules et Matériaux du Mans, UMR CNRS 6283, Le Mans Université 1 , 72085 Le Mans,) M M. C. Weber (Institut des Molécules et Matériaux du Mans, UMR CNRS 6283, Le Mans Université 1 , 72085 Le Mans,) I I. C. Infante (Institut des Nanotechnologies de Lyon, CNRS UMR 5270 ECL INSA UCBL CPE 2 , 69621 Villeurbanne Cedex,) B B. Dkhil (Université Paris Saclay, CentraleSupelec, UMR CNRS 8580, Laboratoire Structures, Propriétés et Modélisation des Solides 2 , Gif-Sur-Yvette,) V V. Gusev (Laboratoire d'Acoustique de l'Université du Mans (LAUM), UMR CNRS 6613, Institut d'Acoustique-Graduate School (IA-GS), Le Mans Université 3 , Le Mans,) P P. Ruello (Institut des Molécules et Matériaux du Mans, UMR CNRS 6283, Le Mans Université 1 , 72085 Le Mans,)

Abstract

In this paper, we develop a method that combines optical birefringence properties and time-domain Brillouin scattering microscopy to determine in situ the optical axis orientation of each single micrometer size grain in a polycrystalline sample. We illustrate the method by investigating the room temperature multiferroic material BiFeO3 where the optical axis coincides with the ferroelectric polarization direction. We are able to find the grain orientation and also provide the sound velocity (longitudinal and transverse) since the method is based on the Brillouin scattering process. These advances open interesting perspectives for probing the anisotropy of a micrometer size grain with an extension to the evaluation of the ferroelastic domain orientation in a non-contact and non-destructive manner.

Article Details

Volume / Issue Vol. 126, Issue 1
Published January 06, 2025
ISSN 0003-6951
Publisher American Institute of Physics

Journal Info

Applied Physics Letters

American Institute of Physics

ISSN: 0003-6951 Physical Sciences

Authors (8)

M

M. Lejman

Institut des Molécules et Matériaux du Mans, UMR CNRS 6283, Le Mans Université 1 , 72085 Le Mans,

G

G. Vaudel

Institut des Molécules et Matériaux du Mans, UMR CNRS 6283, Le Mans Université 1 , 72085 Le Mans,

V

V. Juvé

Institut des Molécules et Matériaux du Mans, UMR CNRS 6283, Le Mans Université 1 , 72085 Le Mans,

M

M. C. Weber

Institut des Molécules et Matériaux du Mans, UMR CNRS 6283, Le Mans Université 1 , 72085 Le Mans,

I

I. C. Infante

Institut des Nanotechnologies de Lyon, CNRS UMR 5270 ECL INSA UCBL CPE 2 , 69621 Villeurbanne Cedex,

B

B. Dkhil

Université Paris Saclay, CentraleSupelec, UMR CNRS 8580, Laboratoire Structures, Propriétés et Modélisation des Solides 2 , Gif-Sur-Yvette,

V

V. Gusev

Laboratoire d'Acoustique de l'Université du Mans (LAUM), UMR CNRS 6613, Institut d'Acoustique-Graduate School (IA-GS), Le Mans Université 3 , Le Mans,

P

P. Ruello

Institut des Molécules et Matériaux du Mans, UMR CNRS 6283, Le Mans Université 1 , 72085 Le Mans,