Estudio de la transición de fase metal-semiconductor en dióxido de vanadio

Abstract

In this thesis we made a study about the Metal-Insulator phase transition with the purpose to determine, particularly, the parameters to play a important rol in the transition. For this we made a study of theories or models that exist currently about materials with different grade of disorder, the importance of correlation between electrons and the dimensionality of the system. Finally we choose for the treatment of our data a model derived from the scaling theory. We implemented a curve fit to experimental data of Electric Conductance G vs Temperature, in thin film of Vanadium Dioxide VO2, and we obtained a specific functional form for carrier density δn in function of temperature. Additionally we define a rough criteria of critical region in terms of a interval of conductances that include the critical conductance gc. We proposed functional forms for curve fit of the conductance g in function of T to regions out of critical region, they been valid for our experimental data. All this for describe a full hysteresis cycle.

En esta tesis se realizó un estudio sobre la transición de fase metal-aislante en VO2 con el fin de determinar, en particular, los parámetros que juegan un papel impor- tante en la transición. Para esto se hizo un estudio de las teorías o modelos existentes sobre materiales que presentan diferentes grados de desorden, la importancia de la correlación entre electrones y la dimensionalidad del sistema. Finalmente se escogió para la descripción un modelo derivado de la teoría de escala(Scaling Theory). Se implementó un ajuste de curva a los datos experimentales de conductancia eléctrica G vs temperatura T en película delgada de dióxido de vanadio obteniéndose la forma funcional específica para la densidad de portadores δ en función de la temperatura. Ademas se determinó un estimativo de la región crítica en términos de un intervalo de conductancias que incluye el valor de la conductancia crítica gc. Se proponen formas funcionales para los ajustes de curva de la conductancia g en función de la temperatura para regiones fuera de la región crítica y que incluyan datos experimentales con el objetivo de describir un ciclo de histéresis en una muestra de V02. Finalmente se hace una breve discusión sobre los valores de los parámetros encontrados en cada una de las regiones.