具有体材料般金属-绝缘体相变的原子级平滑单晶 VO$_2$ 薄膜
材料科学
2020-01-08 v1
摘要
过渡金属氧化物(TMO)异质结构中的原子级突变界面可能承载多种在平衡态块体材料中不存在的奇异凝聚态相。构建此类原子级锐利界面的关键步骤是沉积原子级平滑的 TMO 薄膜。针对钙钛矿氧化物的生长已存在优化的沉积条件。然而，以原子层精度沉积金红石氧化物（如 VO）一直具有挑战性。本工作中，我们利用脉冲激光沉积(PLD)在金红石 TiO (101) 衬底上生长原子级平滑的 VO 薄膜。我们表明，最优的衬底制备流程加之在利于台阶流生长模式的温度下沉积 VO 薄膜，是实现原子级平滑 VO 薄膜的关键。在最优衬底温度下沉积的薄膜呈现出底层 TiO 衬底的台阶与平台结构。在较低沉积温度下，则转变为由岛状生长与逐层生长模式混合的生长模式。在最优衬底温度下沉积的 VO 薄膜在约 325 K 的相变温度发生金属到绝缘体转变，电阻增加约 10 倍，类似于块体 VO 中的 MIT。
引用
@article{arxiv.1908.02937,
title = {Atomically-Smooth Single-Crystalline VO$_2$ thin films with Bulk-like Metal-Insulator Transitions},
author = {Debasish Mondal and Smruti Rekha Mahapatra and Tanweer Ahmed and Suresh Kumar Podapangi and Arindam Ghosh and Naga Phani B. Aetukuri},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.02937},
year = {2020}
}
备注
5 pages, 4 figures, Supplementary Information with 2 pages and 1 Figure