衬底对外延 VO2 薄膜原子结构与性质的强烈影响
材料科学
2023-05-23 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
二氧化钒(VO2)中观察到的金属-绝缘体转变(MIT)过去几十年来一直是备受关注的研究课题,由于所涉及的复杂电子相互作用与结构,其潜在物理机制尚未完全明了。从基础科学以及潜在应用的角度,理解和调控 MIT 行为的能力都至关重要。本工作中,我们使用扫描透射电子显微镜(STEM)研究通过脉冲激光沉积(PLD)在三种衬底上制备的 VO2 薄膜截面薄片:c 面蓝宝石、TiO2(101) 和 TiO2(001)。我们进行了可分辨氧原子列的先进 STEM 成像。我们将薄膜在原子与纳米尺度的整体质量及结构与电学转变特征相关联。我们观察到 c 面蓝宝石上因存在具六种取向变体的极小畴而 MIT 特征差,TiO2(001) 上因应力弛豫诱发裂纹而 MIT 特征差。然而,TiO2(101) 上的 MIT 表现良好,尽管存在类似应力弛豫,但仅导致畴界而未产生裂纹。
引用
@article{arxiv.2305.12108,
title = {Strong substrate influence on atomic structure and properties of epitaxial VO2 thin films},
author = {Atul Atul and Majid Ahmadi and Panagiotis Koutsogiannis and Heng Zhang and Bart J. Kooi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.12108},
year = {2023}
}