Hydrothermal synthesis of vo2 films from alcohol solution

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

M phase vanadium dioxide was firstly synthesized with alcohol as the media instead of water via a simple hydrothermal method on single-crystal r-sapphire substrates. The resulting materials demonstrate a sharp dielectric-metal transition with a change in electrical resistance of about 4 orders of magnitude near the phase transition temperature (68°C). The conditions for synthesizing films comparable in electrophysical characteristics to analogs obtained in aqueous media are established. The proposed method enlarges possibilities for the hydrothermal synthesis of film oxide materials

Full Text

Restricted Access

About the authors

О. V. Boytsova

Lomonosov Moscow State University

Author for correspondence.
Email: boytsovaov@my.msu.ru
Russian Federation, Moscow

А. Yu. Tatarenko

Lomonosov Moscow State University

Email: boytsovaov@my.msu.ru
Russian Federation, Moscow

V. Yu. Chendev

Lomonosov Moscow State University; Plekhanov Russian Economic University

Email: boytsovaov@my.msu.ru
Russian Federation, Moscow; Moscow

A. M. Makarevich

Lomonosov Moscow State University

Email: boytsovaov@my.msu.ru
Russian Federation, Moscow

I. V. Roslyakov

Lomonosov Moscow State University

Email: boytsovaov@my.msu.ru
Russian Federation, Moscow

О. N. Makarevich

Lomonosov Moscow State University

Email: boytsovaov@my.msu.ru
Russian Federation, Moscow

References

  1. Chen C., Yi X., Zhao X. et al. // Sens. Actuators, A: Phys. 2001. V. 90. № 3. P. 212. https://doi.org/10.1016/S0924-4247(01)00495-2
  2. Cui Y., Ke Y., Liu C. et al. // Joule. 2018. V. 2. № 9. P. 1707. https://doi.org/10.1016/j.joule.2018.06.018
  3. Ma H., Wang Y., Lu R. et al. // J. Mater. Chem. C. 2020. V. 8. № 30. P. 10213. https://doi.org/10.1039/d0tc02446e
  4. Ivanov A.V., Makarevich O.N., Boytsova O.V. et al. // Ceram. Int. 2020. V. 46. № 12. P. 19919. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2020.05.058
  5. Makarevich O.N., Ivanov A.V., Gavrilov A.I. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2020. V. 65. № 3. P. 299. https://doi.org/10.1134/S0036023620030080
  6. Li B., Tian S., Wang Z. et al. // Appl. Surf. Sci. 2021. V. 568. № May. P. 150959. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2021.150959
  7. Ji H., Liu D., Cheng H. et al. // J. Mater. Chem. C. 2018. V. 6. № 10. P. 2424. https://doi.org/10.1039/C8TC00286J
  8. Zhao X.Q., Kim C.R., Lee J.Y. et al. // Appl. Surf. Sci. 2009. V. 255. № 8. P. 4461. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2008.11.051
  9. Podlogar M., Richardson J.J., Vengust D. et al. // Adv. Funct. Mater. 2012. V. 22. № 15. P. 3136. https://doi.org/10.1002/adfm.201200214
  10. Ganin A.Y., Kienle L., Vajenine G.V. // 2004. V. 16. P. 3233. https://doi.org/10.1002/ejic.200400227
  11. Jiang M., Zhao M., Li J. // Adv. Mater. Res. 2011. V. 284–286. P. 2177. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.284-286.2177
  12. Bykov M., Bykova E., Ponomareva A.V. et al. // Angew. Chem. Int. Ed. 2021. V. 60. P. 9003. https://doi.org/10.1002/anie.202100283
  13. Ivanov A.V., Tatarenko A.Y., Gorodetsky A.A. et al. // ACS Appl. Nano Mater. 2021. V. 4. № 10. P. 10592. https://doi.org/10.1021/acsanm.1c02081
  14. Yin S., Hasegawa T. // KONA Powder Part. J. 2023. V. 2023. № 40. P. 94. https://doi.org/10.14356/kona.2023015
  15. Shvets P., Dikaya O., Maksimova K. et al. // J. Raman Spectrosc. 2019. V. 50. № 8. P. 1226. https://doi.org/10.1002/jrs.5616
  16. Ureña-Begara F., Crunteanu A., Raskin J.P. // Appl. Surf. Sci. 2017. V. 403. P. 717. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2017.01.160
  17. Marini C., Arcangeletti E., Castro D.Di et al. // Phys. Rev. B. 2008. V. 77. P. 235111. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.77.235111
  18. Makarevich A.M., Sobol A.G., Sadykov I.I. et al. // J. Alloys Compd. 2021. V. 853. P. 157214. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.157214
  19. Makarevich A.M., Sadykov I.I., Sharovarov D.I. et al. // J. Mater. Chem. C. 2015. V. 3. № 35. P. 9197. https://doi.org/10.1039/c5tc01811k
  20. Yakovkina L.V., Mutilin S.V., Prinz V.Y. et al. // J. Mater. Sci. 2017. V. 52. № 7. P. 4061. https://doi.org/10.1007/s10853-016-0669-y

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Diffraction patterns of VO2 films obtained in an alcohol solution at different concentrations of the precursor mixture on substrates made of single-crystal r-sapphire under hydrothermal conditions.

Download (239KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Raman spectra of VO2 films obtained in an alcohol solution at different concentrations of the precursor mixture on substrates made of single-crystal r-sapphire under hydrothermal conditions.

Download (232KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. SEM images of VO2 films obtained in an alcohol solution at different concentrations of the precursor mixture on substrates made of single-crystal r-sapphire under hydrothermal conditions.

Download (386KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Temperature dependences of the resistance change of VO2 films obtained in an alcohol solution at different concentrations of the precursor mixture on substrates made of single-crystal r-sapphire under hydrothermal conditions. The dependence of the electrical resistance for a sample obtained in an aqueous solution is given as a comparison sample.

Download (216KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».