Hydrogen-Induced Morphotropic Phase Transformation of Single-Crystalline Vanadium Dioxide Nanobeams

Metal-Insulator phase Transition (MIT) 상변화를 가지는 단결정 이산화바나듐(VO2) 나노산화물 내에서 산소결핍 현상이 구조적, 전기적 특성 변화에 미치는 영향을 다각적인 방법으로 연구하였다. 고온의 수소 환경에서 산소가 환원되는 특성을 이용하여, VO2 나노단결정을 산소부족화합물(VOx)로 만들었고 환원시간을 조절하여 산소결핍의 정도를 제어하였으며, 산소결핍정도가 결정구조, 전기저항, 일함수 변화에 어떠한 영향을 미치는지 관찰함으로써 산소결핍정도와 구조적, 전기적 상변화의 상관관계를 규명하였다. 특히 이번 연구결과는 VO2의 금속특성을 상온에서 안정화시키는 방법으로서 수소분위기의 열처리를 통한 기존의 수소도핑작용과는 달리, 수소나 금속이온같은 불순물 도핑없이 수소의 환원작용을 통한 산소결핍에 의해 상온에서 금속특성의 안정화 및 결정구조의 변화를 보여준 연구결과이다.


(논문 저자 정보 : Woong-Ki Hong* Jong Bae Park, Jongwon Yoon, Bong-Joong Kim*, Jung Inn Sohn, Young Boo Lee, Tae-Sung Bae, Sung-Jin Chang, Yun Suk Huh, Byoungchul Son, Eric A. Stach, Takhee Lee*, and Mark E. Welland; 교신저자*)