npsm 새물리 New Physics : Sae Mulli

pISSN 0374-4914 eISSN 2289-0041


Research Paper

New Phys.: Sae Mulli 2019; 69: 787-793

Published online August 30, 2019

Copyright © New Physics: Sae Mulli.

A Local Structural Phase Transition of VO$_{2}$ Studied Using EXAFS

엑샆스를 이용한 VO$_{2}$의 한곳 구조적 상전이 연구

Sang-Wook HAN*, In-Hui HWANG

Department of Physics Education and Institute of Fusion Science, Jeonbuk National University, Jeonju 54896, Korea


Received: March 12, 2019; Revised: May 2, 2019; Accepted: July 2, 2019

This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License ( which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.


The local structural properties around a vanadium atom from a VO$_{2}$ film were quantitatively determined using extended X-ray absorption fine structure (EXAFS) measurements at K edge of vanadium at different temperatures. A VO$_{2}$ film was synthesized using a DC sputtering deposition. In order to eliminate the model dependence in EXAFS data analysis, we applied the M1-, M2-, and R-phase models to all temperature data. EXAFS revealed that VO$_{2}$ was in the M2 phase over a wide temperature range from 40 to 100 $ ^{\circ}$C, although the M1 and the R phases were dominant at low and high temperatures, respectively. This result is somewhat in contrast to previous observations.

Keywords: Structure, EXAFS, VO$_{2}$, Metal-insulator transition

여러 온도에서 VO$_{2}$ 박막의 바나듐(V) 원자 주위의 한곳 구조적인 특성을 바나듐 K 흡수 문턱에서 측정한 엑샆스 측정을 이용하여 정량적으로 규명하였다. VO$_{2}$ 박막은 DC 스퍼터링 증착 기법을 이용하여 증착하였다. 엑샆스 분석에서 모델 의존성을 배제하기 위하여 모든 온도의 데이터 분석에 M1-, M2- 그리고 R-상 모델을 모두 적용하여 분석하였다. 엑샆스는 비록 낮은 온도와 높은 온도에서는 M1과 R 상이 각각 우세하지만, VO$_{2}$가 40 $ ^{\circ}$C -- 100 $ ^{\circ}$C의 넓은 온도 영역에서 M2 상을 갖는다는 것을 밝혔다. 이 결과는 기존에 관찰된 것과는 다소 다른 결과이다.

Keywords: 구조, 엑샆스, 이산화 바나듐, 금속-절연체 전이

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