Estudo da transição cristalográfica em filme fino de VO2 por difração de raios-x
Resumo
Características estruturais e morfológicas de filmes de óxido de vanádio depositados pela
técnica de magnetron sputtering reativo foram determinadas por difração de RX. Os filmes estudados,
isentos de qualquer contaminação com outras estequiometrias, são constituídos de grãos
relativamente grandes e estão fortemente texturizados com a direção < 011 > praticamente
perpendicular ao substrato. Em uma amostra foram extraídos difratogramas em função da temperatura
para acompanhar a transição cristalográfica que o VO2 sofre próximo a temperatura de 68ºC.
Os resultados obtidos para as diferentes temperaturas foram analizados com o auxílio de um
software baseado no método Rietveld de refinamento de estruturas. Para temperaturas abaixo
da temperatura crítica para a transição, o material apresentou-se na fase monoclínica M1 com os
dímeros de vanádio alinhados paralelos ao substrato. Na faixa de temperaturas que compreende
a transição, há uma coexistência das fases M1 e R separadas por uma monoclínica M2. Esta
coexistência ocorre dentro de grãos individuais da amostra. Ao contrário das fases M1 e R, que
normalmente são identificadas na transição do VO2, esta é a primeira vez em que a fase M2 é
observada em filmes finos policristalinos depositados por sputtering com textura < 011 >. A
comparação entre as larguras dos picos da fase M1 (temperatura ambiente) e da fase rutila R
(95ºC) mostra que a fase M1 está sujeita a estresses não homogêneos. Embora na média esse
estresse seja tênsil, uma parte apreciável dos cristais se mostra sob estresse compressivo, parte
esta que explica o surgimento da fase M2.