Original title: Výroba, optimalizace a in-situ charakterizace teplotně laditelných nanostruktur oxidu vanadičitého
Translated title: Fabrication, optimization and in-situ characterization of thermally tunable vanadium dioxide nanostructures
Authors: Krpenský, Jan ; Maniš, Jaroslav (referee) ; Konečná, Andrea (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2022
Language: eng
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [eng] [cze]
Oxid vanadičitý (VO2) přilákal v posledních desetiletích zvýšenou pozornost kvůli svému fázovému přechodu kov-izolant na teplotě okolo 68 °C. Tento fázový přechod je provázen změnou krystalové mříže z monoklinické (dielektrikum) na tetragonální (kov), smrštěním krystalové mříže v kovové fázi a výrazným rozdílem mezi transmisivitou v infračervené oblasti mezi oběma fázemi. Avšak výroba VO2 může být náročná kvůli jiným možným stochiometrickým konfiguracím jako je VO, V2O3 nebo V2O5. V posledních letech bylo použito mnoho výrobních technik, u kterých optimalizace výrobního procesu produkuje VxOy v požadované VO2 stochiometrii. V této práci je uvedeno shrnutí tří technik vhodných pro depozici tenkých vrstev VO2 a je popsán proces výroby tenkých vzorků (lamel), které jsou vhodné pro studium v transmisním elektronovém mikroskopu (TEM), pomocí fokusovaného iontového svazku (FIB). Použití TEM se zahříváním uvnitř komory pro charakterizaci VO2 vzorků produkuje cenné informace o mikrostruktuře VO2 pod i nad teplotou přechodu. Navíc dává spektroskopie energiových ztrát elektronů cenný vhled do změn různých stochiometrií VO2 v souvislosti s tloušťkou zkoumaného vzorku, zejména blízko hrany vzorku. Vanadium dioxide (VO2) has attracted increasing attention over the past decades due to its metal-insulator phase transition at temperature around 68 °C. This phase change is accompanied by lattice change from monoclinic (dielectric) to tetragonal (metal), lattice shrinking in the metallic state, and stark difference in the infrared transmittance between both phases. However, fabrication of VO2 thin films can be challenging due to other possible stoichiometric configurations, such as VO, V2O3, or V2O5. Many fabrication techniques have been used in recent years, where optimized fabrication process produces VxOy in the desired stoichiometry of VO2. In this Thesis, a summary of three deposition techniques suitable for the deposition of VO2 thin films is made and the process of creating thin samples (lamellae) suitable for study in the transmission electron microscopy (TEM) via focused ion beam (FIB) is described. Utilizing TEM with in-situ heating for characterization of VO2 samples produces valuable information on the microstructure of VO2 both below and above the transition temperature. In addition, electron energy-loss spectroscopy gives precious insight into the changing of different stoichiometries of VO2 in correlation to the thickness of the examined sample, near the sample edge in particular.
Keywords: EELS; FIB; lamela; Oxid vanadičitý; TEM; EELS; FIB; lamella; TEM; Vanadium dioxide

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/205236

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-590633


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses