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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/3732| Óxido de vanadio sintetizado por irradiación láser de pulsos ultracortos y su transición de fase dieléctrico-metálica Vanadium oxide synthesized by ultra-short pulse laser irradiation and its dielectric-metallic phase transition | |
| Alejandro Miranda Medina | |
| PAULINA SEGOVIA OLVERA SANTIAGO CAMACHO LOPEZ | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Dióxido de vanadio, transición de fase, pulsos láser de femtosegundos Vanadium dioxide, phase transition, femtosecond laser pulses | |
| El dióxido de vanadio (VO2) sintetizado por diversos métodos, experimenta una transición de fase aislante-metálica (TAM) inducida térmicamente cuando alcanza una temperatura de transición T_c. Desde el descubrimiento de la TAM en VO2 a fines de la década de 1950, los óxidos de vanadio han ganado reconocimiento como material de conmutación de resistencia para aplicaciones de dispositivos inteligentes altamente sensibles. Varias técnicas químicas y físicas se han explorado para fabricar distintas estructuras de VO2, entre ellas se pueden mencionar la técnica sol-gel, deposición polímero asistida (PAD), deposición química de vapor (CVD), pulverización catódica, deposición de láser pulsado y deposición por evaporación térmica. En este sentido, una técnica poco explorada para la fabricación de VO2 es la oxidación inducida por láser. El objetivo de este proyecto de tesis es estudiar la formación de VO2 mediante la irradiación láser de películas de vanadio metálico (V) con pulsos de femtosegundos (fs) y analizar su TAM. Una de las ventajas que nos brinda esta técnica es la posibilidad de controlar las dimensiones de la región de síntesis, así como la generación de diversos óxidos metálicos en un solo paso. Los efectos de distintos parámetros de irradiación, tales como, la fluencia, el número de pulsos y velocidad de barrido en la formación de VO2 fueron investigados. Para estudiar las características de los óxidos metálicos obtenidos se utilizaron técnicas de caracterización, como microscopia óptica (coloración) microespectroscopia Raman (estequiometria), microscopia electrónica de barrido (morfología) y microscopia de fuerza atómica (topografía). La transición de fase del VO2, que corresponde a un cambio dramático en la conductividad y las propiedades ópticas, fue determinado experimentalmente midiendo la resistencia eléctrica del material en función de la temperatura. Los resultados obtenidos demostraron que el VO2 sintetizado con esta técnica presenta características muy similares a los VO2 sintetizados por métodos tradicionales. Vanadium dioxide (VO2) synthesized by various methods undergoes a thermally induced insulating-metal phase transition (IMT) when it reaches a transition temperature T_c. Since the discovery of the IMT in VO2 in the late 1950s, vanadium oxides have gained recognition as a resistance switching material for highly sensitive smart device applications. Various chemical and physical techniques have been explored to fabricate different VO2 structures, including sol-gel technique, polymer-assisted deposition (PAD), chemical vapor deposition (CVD), cathode sputtering, pulsed laser deposition, and thermal evaporation deposition. In this sense, a little explored technique for the manufacture of VO2 is laser-induced oxidation. The objective of this thesis project is to study the formation of VO2 by laser irradiation of metallic vanadium (V) films with pulses of femtoseconds (fs) and to analyze its IMT. One of the advantages offered by this technique is the possibility of controlling the dimensions of the synthesis region, as well as the generation of various metal oxides in a single step. The effects of different irradiation parameters, such as fluence, number of pulses, and sweep speed on VO2 formation were investigated. To study the characteristics of the metallic oxides obtained, characterization techniques were used, such as optical microscopy (coloration), Raman microspectroscopy (stoichiometry), scanning electron microscopy (morphology) and atomic force microscopy (topography). The phase transition of VO2, which corresponds to a dramatic change in conductivity and optical properties, was experimentally determined by measuring the electrical resistance of the material as a function of temperature. The results obtained showed that the VO2 synthesized with this technique has very similar characteristics to the VO2 synthesized by traditional methods. | |
| CICESE | |
| 2022 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Miranda Medina, A. 2022. Óxido de vanadio sintetizado por irradiación láser de pulsos ultracortos y su transición de fase dieléctrico-metálica. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 71 pp. | |
| OPTICA FÍSICA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Óptica |
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| Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| tesis_Alejandro Miranda Medina_19 julio 2022.pdf | Descripción completa de la tesis | 4.33 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |