Сравнительный анализ механизмов фазового перехода полупроводник-металл в окислах ванадия (V2O3 и VO2)
DOI:
https://doi.org/10.33910/2687-153X-2020-1-3-113-122Ключевые слова:
окислы ванадия, фазы Магнели, фазовый переход «полупроводник — металл», фазовые превращения, корреляционная энергияАннотация
Проведен анализ механизмов фазовых превращений в тонких пленках V2O3 и VO2, выполненный на базе экспериментальных данных и качественной модели, предложенной авторами для оксидов ванадия. Дискутируются выявленные в V2O3 черты механизма фазового превращения полупроводник-металл. Проведено сравнение характеристик процесса фазовых превращений в V2O3 с характерными особенностями соответствующего фазового превращения в тонких слоях VO2.
Библиографические ссылки
Aliev, R. A., Andreev, V. N., Kapralova, V. M. et al. (2006) Vliyanie razmera zeren na fazovyj perekhod metall– poluprovodnik v tonkikh polikristallicheskikh plenkakh dioksida vanadiya [Effect of grain size on the metal– semiconductor phase transition in thin polycrystalline films of vanadium dioxide]. Fizika tverdogo tela — Physics of the Solid State, 48 (5), 874–879. (In Russian)
Andreev, V. N., Klimov., V. A., Kompan, M. E. (2017) Fazovyj perekhod metall–dielektrik v gidrirovannykh tonkikh plenkakh V2O3 [Metal–insulator phase transition in hydrogenated V2O3 thin films]. Fizika tverdogo tela — Physics of the Solid State, 59 (12), 2413–2415. DOI: 10.21883/FTT.2017.12.45241.174 (In Russian)
Andreev V. N., Pikulin V. A., Frolov D. I. (2000) Akusticheskaya emissiya pri fazovom perekhode v monokristallakh polutoraokisi vanadiya [Acoustic emission during a phase transition in single crystals of vanadium sesquioxide]. Fizika tverdogo tela — Physics of the Solid State, 42 (2), 322–325. (In Russian)
Fan, F., Liu, Y., Li, J., Wang, X.-H., Chang, S.-J. (2015) Active terahertz directional coupler based on phase transition photonic crystals. Optics Communications, 336, 59–66. DOI: 10.1016/j.optcom.2014.09.068 (In English)
Gatti, M., Bruneval, F., Olevano, V., Reining, L. (2007) Understanding correlations in vanadium dioxide from first principles. Physical Review Letters, 99 (26), article 266402. DOI: 10.1103/PhysRevLett.99.266402 (In English)
Golubev, V. G., Davydov, V. Yu., Kartenko, N. F. et al. (2001) Phase transition-governed opal–VO2 photonic crystal. Applied Physics Letters, 79 (14), 2127–2129. DOI: 10.1063/1.1406144 (In English)
Ilinskiy, A. V., Castro, R. A., Pashkevich, M. E., Shadrin, E. B. (2020) Dielektricheskaya spektroskopiya i osobennosti mekhanizma fazovogo perekhoda poluprovodnik–metall v plenkakh VO2 [Dielectric spectroscopy and the semiconductor–metal phase transition mechanism in doped VO2 films]. Fizika i teknnika poluprovodnikov — Semiconductors, 54 (2), 153–159. DOI: 10.21883/FTP.2020.02.48910.9267 (In Russian)
Ilinskiy, A. V., Kvashenkina, O. E., Shadrin, E. B. (2011) Metallizatsiya gidrirovaniem monoklinnoj fazy v plenkakh VO2 [Protonic metallization of monoclinic phase in VO2-films]. Fizika i teknnika poluprovodnikov — Semiconductors, 45 (9), 1197–1202. (In Russian)
Keller, G., Held, K., Eyert, V., Vollhardt, D., Anisimov, V. I. (2004) Electronic structure of paramagnetic V2O3: Strongly correlated metallic and Mott insulating phase. Physical Review B: Covering Condensed Matter and Materials Physics, 70 (20), article 205116. DOI: 10.1103/PhysRevB.70.205116 (In English)
Lu, Z., Zhao, W. (2012) Nanoscale electro-optic modulators based on graphene-slot waveguides. Journal of the Optical Society of America. Series B, 29 (6), 1490–1496. DOI: 10.1364/JOSAB.29.001490 (In English)
McBride, S. L., Hutchison, T. S., Murphy, R. (1974) Acoustic emission and the semiconductor — metal transition in vanadium dioxide thin films. Scripta Metallurgica, 8 (4), 431–434. DOI: 10.1016/0036-9748(74)90149-5 (In English)
Mott, N. F. (1990) Metal-insulator transitions. 2nd ed. London: Taylor and Francis, 286 p. DOI: 10.1002/crat.2170260620 (In English)
Nagaosa, N., Sinova, J., Onoda, S., MacDonald, A. H., Ong, N. P. (2010) Anomalous hall effect. Reviews of Modern Physics, 82 (2), 1539–1592. DOI: 10.1103/RevModPhys.82.1539 (In English)
Schilbe, P. (2002) Raman scattering in VO2. Physica B: Condensed Matter, 316–317, 600–602. DOI: 10.1016/S0921-4526(02)00584-7 (In English)
Shimazu, Y., Okumura, T., Tsuchiya, T. et al. (2015) Metal–insulator transition of c-axis-controlled V2O3 thin film. Journal of the Physical Society of Japan, 84 (6), 64701–64705. DOI: 10.7566/JPSJ.84.064701 (In English)
Tan, X., Yao, T., Long, R. et al. (2012) Unraveling metal-insulator transition mechanism of VO2triggered by tungsten doping. Scientific Reports, 2, article 466. DOI: 10.1038/srep00466 (In English)
Tselev, A., Lavrik, N. V., Kolmakov, A., Kalinin, S. V. (2013) Scanning near‐field microwave microscopy of VO2 and chemical vapor deposition graphene. Advanced Functional Materials, 23 (20), 2635–2645. DOI: 10.1002/ adfm.201203435 (In English)
Wegkamp, D., Stähler, J. (2015) Ultrafast dynamics during the photoinduced phase transition in VO2. Progress in Surface Science, 90 (4), 464–502. DOI: 10.1016/j.progsurf.2015.10.001 (In English)
Ye, H., Wang, H., Cai, Q. (2015) Two-dimensional VO2 photonic crystal selective emitter. Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, 158, 119–126. DOI: 10.1016/j.jqsrt.2015.01.022 (In English)
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2020 Александр Валентинович Ильинский, Евгений Иосифович Никулин, Евгений Борисович Шадрин
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
Автор предоставляет материалы на условиях публичной оферты и лицензии CC BY-NC 4.0. Эта лицензия позволяет неограниченному кругу лиц копировать и распространять материал на любом носителе и в любом формате, но с обязательным указанием авторства и только в некоммерческих целях. После публикации все статьи находятся в открытом доступе.
Авторы сохраняют авторские права на статью и могут использовать материалы опубликованной статьи при подготовке других публикаций, а также пользоваться печатными или электронными копиями статьи в научных, образовательных и иных целях. Право на номер журнала как составное произведение принадлежит издателю.
