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纳米结构二氧化钒中绝缘相与金属相的分析型电子显微分析

材料科学 2024-02-20 v2

摘要

二氧化钒(VO2_2)是一种强关联材料,在接近室温时表现出绝缘体-金属转变(IMT),这使其成为纳米光子学或光电子学中应用的有前途的候选材料。然而,由于微观不均匀性会显著影响局部光学和电学性质,制备具有所需功能的VO2_2纳米结构可能具有挑战性。通过聚焦离子束铣削从均匀薄膜制备的薄切片,为利用扫描透射电子显微镜(STEM)在真正微观层面研究VO2_2提供了有用的原型。高分辨率成像用于识别结构不均匀性,而在统计分析支持下的电子能量损失谱(EELS)有助于在厚度低于70 nm的区域检测到钒氧化数降低的Vx_xOy_y化学计量比。另一方面,较厚区域以二氧化钒为主,在原位加热的核心损失和低损失EELS实验中均检测到IMT的特征信号。实验结果通过第一性原理和半经典计算进行解释。本工作表明,孔隙和裂纹等结构不均匀性对VO2_2样品所需的光学性质无害。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.11980,
  title  = {Analytical electron microscopy analysis of insulating and metallic phases in nanostructured vanadium dioxide},
  author = {Jan Krpenský and Michal Horák and Jiří Kabát and Jakub Planer and Peter Kepič and Vlastimil Křápek and Andrea Konečná},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.11980},
  year   = {2024}
}