Doping-based stabilization of the M2 phase in free-standing VO2 nanostructures at room temperature

Nano Letters

Volumn 12, Issue 12, 2012, Pages 6198-6205

  Strelcov, Evgheni ^a,b   Tselev, Alexander ^a   Ivanov, Ilia ^a   Budai, John D ^a   Zhang, Jie ^b   Tischler, Jonathan Z ^a   Kravchenko, Ivan ^a   Kalinin, Sergei V ^a   Kolmakov, Andrei ^b  

^a OAK RIDGE NATIONAL LABORATORY   (United States)

^b SOUTHERN ILLINOIS UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

Al; doping; M2 phase; Mott transition FET; Vanadium dioxide

Indexed keywords

AMBIENT CONDITIONS; ELECTRICAL MEASUREMENT; ENERGY DISPERSIVE X-RAY SPECTROSCOPY; FOUR-PROBE; HIGH CRYSTALLINITY; M2 PHASE; MICRO RAMAN SPECTROSCOPY; MOTT TRANSITIONS; NANO-PLATELETS; NANOSTRUCTURE GROWTH; ROOM TEMPERATURE; STRUCTURAL TRANSITIONS; VANADIUM DIOXIDE; X RAY MICRODIFFRACTION;

ALUMINUM; DOPING (ADDITIVES); ENERGY DISPERSIVE SPECTROSCOPY; FIELD EFFECT TRANSISTORS; PHASE DIAGRAMS; RAMAN SPECTROSCOPY; SEMICONDUCTOR INSULATOR BOUNDARIES; STABILIZATION; VANADIUM; X RAY DIFFRACTION;

NANOSTRUCTURES;

EID: 84870912374     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl303065h     Document Type: Article

References (53)

1. Gao, Y.; Luo, H.; Zhang, Z.; Kang, L.; Chen, Z.; Du, J.; Kanehira, M.; Cao, C. Nano Energy 2012, 1, 221
2. Li, S. Y.; Niklasson, G. A.; Granqvist, C. G. Thin Solid Films 2012, 520, 3823
3. Cao, J.; Fan, W.; Zhou, Q.; Sheu, E.; Liu, A.; Barrett, C.; Wu, J. J. Appl. Phys. 2010, 108, 083538
4. Tselev, A.; Budai, J. D.; Strelcov, E.; Tischler, J. Z.; Kolmakov, A.; Kalinin, S. V. Nano Lett. 2011, 11, 3065
5. Zerov, V. Y.; Kulikov, Y. V.; Leonov, V. N.; Malyarov, V. G.; Khrebtov, I. A.; Shaganov, I. I. J. Opt. Technol. 1999, 66, 387
6. Chen, C.; Yi, X.; Zhao, X.; Xiong, B. Sens. Actuators, A 2001, 90, 212
7. Strelcov, E.; Lilach, Y.; Kolmakov, A. Nano Lett. 2009, 9, 2322
8. Byon, J. W.; Kim, M.-B.; Kim, M. H.; Kim, S. Y.; Lee, S. H.; Lee, B. C.; Baik, J. M. J. Phys. Chem. C 2011, 116, 226
9. Newns, D. M.; Doderer, T.; Tsuei, C. C.; Donath, W. M.; Misewich, J. A.; Gupta, A.; Grossman, B. M.; Schrott, A.; Scott, B. A.; Pattnaik, P. C.; von Gutfeld, R. J.; Sun, J. Z. J. Electroceram. 2000, 4, 339
10. Hormoz, S.; Ramanathan, S. Solid-State Electron. 2010, 54, 654
11. Stefanovich, G.; Pergament, A.; Stefanovich, D. J. Phys.: Condens. Matter 2000, 12, 8837
12. Ko, C.; Ramanathan, S. Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 252101
13. Ruzmetov, D.; Gopalakrishnan, G.; Ko, C.; Narayanamurti, V.; Ramanathan, S. J. Appl. Phys. 2010, 107, 114516
14. Nakano, M.; Shibuya, K.; Okuyama, D.; Hatano, T.; Ono, S.; Kawasaki, M.; Iwasa, Y.; Tokura, Y. Nature 2012, 487, 459
15. Biermann, S.; Poteryaev, A.; Lichtenstein, A. I.; Georges, A. Phys. Rev. Lett. 2005, 94, 026404
16. Eyert, V. Phys. Rev. Lett. 2011, 107, 016401
17. Weber, C.; ORegan, D. D.; Hine, N. D. M.; Payne, M. C.; Kotliar, G.; Littlewood, P. B. Phys. Rev. Lett. 2012, 108, 256402
18. Cavalleri, A.; Dekorsy, T.; Chong, H. H. W.; Kieffer, J. C.; Schoenlein, R. W. Phys. Rev. B 2004, 70, 161102
19. Pouget, J. P.; Launois, H. J. Phys. Colloques 1976, 37, C4
20. Eyert, V. Ann. Phys.-Berlin 2002, 11, 650
21. Kanki, T.; Takami, H.; Ueda, S.; Hattori, A. N.; Hattori, K.; Daimon, H.; Kobayashi, K.; Tanaka, H. Phys. Rev. B 2011, 84, 085107
22. Zhang, S.; Chou, J. Y.; Lauhon, L. J. Nano Lett. 2009, 9, 4527
23. Gay, J. G.; Albers, W. A.; Arlinghaus, F. J. J. Phys. Chem. Solids 1968, 29, 1449
24. Tselev, A.; Lukyanchuk, I. A.; Ivanov, I. N.; Budai, J. D.; Tischler, J. Z.; Strelcov, E.; Kolmakov, A.; Kalinin, S. V. Nano Lett. 2010, 10, 4409
25. Tselev, A.; Lukyanchuk, I. A.; Ivanov, I. N.; Budai, J. D.; Tischler, J. Z.; Strelcov, E.; Kolmakov, A.; Kalinin, S. V. MRS Online Proc. Library 2011, 1292, DOI: 10.1557/opl.2011.295.
26. Marezio, M.; McWhan, D. B.; Remeika, J. P.; Dernier, P. D. Phys. Rev. B 1972, 5, 2541
27. Pouget, J. P.; Launois, H.; DHaenens, J. P.; Merenda, P.; Rice, T. M. Phys. Rev. Lett. 1975, 35, 873
28. Brückner, W.; Gerlach, U.; Thuss, B. Phys. Status Solidi A 1977, 40, K131
29. Brückner, W.; Moldenhauer, W.; Wich, H.; Wolf, E.; Oppermann, H.; Gerlach, U.; Reichelt, W. Phys. Status Solidi A 1975, 29, 63
30. Villeneuve, G.; Drillon, M.; Hagenmuller, P.; Nygren, M.; Pouget, J. P.; Carmona, F.; Delhaes, P. J. Phys. C: Solid State Phys. 1977, 10, 3621
31. Brückner, W.; Gerlach, U.; Brückner, H. P.; Moldenhauer, W.; Oppermann, H. Phys. Status Solidi A 1977, 42, 295
32. Guiton, B. S.; Gu, Q.; Prieto, A. L.; Gudiksen, M. S.; Park, H. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 498
33. Wu, X.; Tao, Y.; Dong, L.; Wang, Z.; Hu, Z. Mater. Res. Bull. 2005, 40, 315
34. Wei, J.; Wang, Z.; Chen, W.; Cobden, D. H. Nat. Nanotechnol. 2009, 4, 420
35. Zhang, S.; Kim, I. S.; Lauhon, L. J. Nano Lett. 2011, 11, 1443
36. Kim, M. H.; Lee, B.; Lee, S.; Larson, C.; Baik, J. M.; Yavuz, C. T.; Seifert, S. N.; Vajda, S.; Winans, R. E.; Moskovits, M.; Stucky, G. D.; Wodtke, A. M. Nano Lett. 2009, 9, 4138
37. Strelcov, E.; Davydov, A. V.; Lanke, U.; Watts, C.; Kolmakov, A. ACS Nano 2011, 5, 3373
38. Barham, D. Brit. Ceram. Trans. J. 1965, 64, 371
39. Da̧browska, G.; Tabero, P.; Kurzawa, M. J. Phase Equilib. Diff. 2009, 30, 220
40. Tagantsev, A. K.; Fousek, J.; Cross, L. E. Domains in Ferroic Crystals and Thin Films; Springer: New York, 2010.
41. Tselev, A.; Strelcov, E.; Lukyanchuk, I. A.; Budai, J. D.; Tischler, J. Z.; Ivanov, I. N.; Jones, K.; Proksch, R.; Kalinin, S. V.; Kolmakov, A. Nano Lett. 2010, 10, 2003
42. Tselev, A.; Meunier, V.; Strelcov, E.; Shelton, W. A.; Lukyanchuk, I. A.; Jones, K.; Proksch, R.; Kolmakov, A.; Kalinin, S. V. ACS Nano 2010, 4, 4412
43. Cao, J.; Gu, Y.; Fan, W.; Chen, L. Q.; Ogletree, D. F.; Chen, K.; Tamura, N.; Kunz, M.; Barrett, C.; Seidel, J.; Wu, J. Nano Lett. 2010, 10, 2667
44. Wu, J.; Gu, Q.; Guiton, B. S.; de Leon, N. P.; Ouyang, L.; Park, H. Nano Lett. 2006, 6, 2313
45. Schilbe, P. Physica B 2002, 316-317, 600
46. Marini, C.; Arcangeletti, E.; Di Castro, D.; Baldassare, L.; Perucchi, A.; Lupi, S.; Malavasi, L.; Boeri, L.; Pomjakushina, E.; Conder, K.; Postorino, P. Phys. Rev. B 2008, 77, 235111
47. Chou, J. Y.; Lensch-Falk, J. L.; Hemesath, E. R.; Lauhon, L. J. J. Appl. Phys. 2009, 105, 034310
48. Budai, J. D.; Liu, W.; Tischler, J. Z.; Pan, Z. W.; Norton, D. P.; Larson, B. C.; Yang, W.; Ice, G. E. Thin Solid Films 2008, 516, 8013
49. Brückner, W.; Moldenhauer, W. Phys. Status Solidi A 1976, 38, K17
50. Oppermann, H.; Reichelt, W.; Krabbes, G.; Wolf, E. Kristall. Tech. 1977, 12, 717
51. Verleur, H. W.; Barker, A. S., Jr.; Berglund, C. N. Phys. Rev. 1968, 172, 788
52. Brückner, W.; Gerlach, U.; Moldenhauer, W.; Brückner, H. P.; Mattern, N.; Oppermann, H.; Wolf, E. Phys. Status Solidi A 1976, 38, 93
53. Villeneuve, G.; Drillon, M.; Launay, J. C.; Marquestaut, E.; Hagenmuller, P. Solid State Commun. 1975, 17, 657