dc.creator | Schneider, Angélica Daiane | |
dc.date.accessioned | 2022-10-11T15:27:24Z | |
dc.date.available | 2022-10-11T15:27:24Z | |
dc.date.issued | 2022-09-22 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/26453 | |
dc.description.abstract | The vanadium dioxide(VO2) presents a semiconductor-to-metal (SMT) transition near room
temperature, as well as a structural phase transition (monoclinic-tetragonal or triclinictetragonal). The first report on SMT is from 60 years ago, but the underneath physics
is still not completely clear. From the fundamental point of view, the current trend is to
include the VO2 in the class of complex materials, where the interplay among several mechanisms determines the physical properties. Like other systems of this class, the behavior
near transition is strongly related to the material stoichiometry and morphology, wich impacts its applications. On the other hand, the production of VO2 samples using sputtering
in a large scale is attractive because of the work temperature of this system. In this work we explore the production of VO2 thin films on silicon substrates by reactive sputtering technique in order to establish its versatility and its reproduction limits. More than twenty samples
were produced and used to evaluate the effects of metal target poisoning (by using XPS
measuments and monitoring of the target impedance), as well as the atmosphere composition inside the chamber (by using a RGA) on the samples quality. The crystallographic
and topographic characteristics of some samples produced under distinct parameters were
also investigated. In order to analyze the sample surfaces the atomic force mycroscope was
used. The crystallographic phases and its transitions were analyzed by X ray diffraction and
from this measurements XR simulations and Williamsom-Hall (W-H) plot were performed to
understand the role played by the strain in the film growth. They show that the system assumes crystallographic structures that describe a trajectory in the bulk VO2 phase diagram.
Initial results on the electrical response with the current perpendicular to the substrate are
shown. Such results were obtained with the CP-AFM technique in samples produced over
metallic electrodes. Magnetic susceptibility measurements as a function of temperature
and magnetization curves were performed and are presented, indicating promising paths
to be explored. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Dióxido de vanádio | por |
dc.subject | Transição semicondutor-metal | por |
dc.subject | Sputtering | eng |
dc.subject | Vanadium dioxide | eng |
dc.subject | Semiconductor to metal transition | eng |
dc.title | O desafio tecnológico da produção de VO2 por sputtering reativo: vantagens e limitações da técnica | por |
dc.title.alternative | The technological challenge of VO2 production by reactive sputtering: advantages and limitations of the technique | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.description.resumo | O dióxido de vanádio(VO2) apresenta uma transição semicondutor-metal (SMT) próxima
a temperatura ambiente, juntamente com uma transição de fase estrutural (monoclínicatetragonal ou triclínica-tetragonal). A primeira observação desse efeito já tem 60 anos,
mas a física por trás do fenômeno ainda não está completamente clara. Do ponto de vista
fundamental, atualmente o VO2 está incluso na classe de materiais complexos, onde a interação entre vários mecanismos determina as propriedades físicas. Como outros sistemas
dessa classe, o comportamento próximo a transição é fortemente sensível a estequiometria e morfologia do material, com impacto em suas aplicações. Por sua vez, a produção de
amostras de VO2 por sputtering em larga escala é atrativa do ponto de vista tecnológico por
causa das temperaturas em que este opera. Neste trabalho exploramos a produção sobre
substratos de silício de filmes finos de VO2 pela técnica de sputtering reativo visando estabelecer a sua versatilidade e os seus limites de reprodução. Mais de vinte amostras foram
produzidas, e usadas para avaliar efeitos do envenenamento do alvo metálico (a partir de
medidas de espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS) e monitoramento
da impedância do alvo), bem como da composição da atmosfera na câmara (utilizando um
analisador de gás residual (RGA)) sobre a qualidade das amostras. Foram também estudadas as características cristalográficas e morfológicas de algumas amostras produzidas sob
diferentes parâmetros. Para visualizar a topografia das amostras foi usado o microscópio
de força atômica (AFM). As fases cristalográficas e suas transições foram caracterizadas
por difração de raios X e, a partir destas medidas, foram realizadas simulações de RX e
curvas de Williamsom-Hall (W-H) com o intuito de entender o papel das deformações no
crescimento dos filmes. Elas mostram que o sistema assume estruturas cristalográficas
que descrevem uma trajetória no diagrama de fases do VO2 massivo. Resultados iniciais
sobre a resposta elétrica com corrente perpendicular ao substrato são mostrados. Tais resultados foram obtidos com a técnica de microscopia de força atômica de sonda condutora
(CP-AFM) em amostras produzidas sobre eletrodos metálicos. Medidas de suscetibilidade
magnética em função da temperatura e curvas de magnetização foram realizadas e são
apresentadas, indicando caminhos promissores a serem explorados. | por |
dc.contributor.advisor1 | Dorneles, Lucio Strazzabosco | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/7244173039310066 | por |
dc.contributor.referee1 | Gomes, Matheus Gamino | |
dc.contributor.referee2 | Flores, Wladimir Hernandez | |
dc.contributor.referee3 | Daudt, Natália de Freitas | |
dc.contributor.referee5 | Oliveira, Artur Harres de | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/9304625088554861 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Física | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Física | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Ciências Naturais e Exatas | por |