Electron-phonon interaction, magnetic phase transition, charge density waves, and resistive switching in VS2 and VSe2 revealed by Yanson point-contact spectroscopy

Анотація

VS₂ і VSe₂ привертають особливу увагу серед дихалькогенідів перехідних металів через їхні перспективні фізичні властивості щодо магнітного впорядкування, хвилі зарядової густини (ХЗГ), наведеної надпровідності тощо, які дуже чутливі до стехіометрії та зменшення розмірності. Спектроскопічне дослідження за допомогою точкових контактів (ТК) Янсона виявило металеві та неметалеві стани в ТК VS₂, а також магнітний фазовий перехід поблизу 20 К. Рідкісні спектри ТК, де магнітний фазовий перехід не був помітний, показують широкий максимум близько 20 мВ, ймовірно, пов’язаний з електрон-фононною взаємодією (ЕФВ). Спектри ТК VSe₂ демонструють металеву поведінку, що дозволило нам виявити особливості, пов’язані з ЕФВ і ХЗГ переходами. Ефект Кондо проявився для обох сполук, очевидно, завдяки міжшаровим іонам ванадію. Крім того, в ТК на VSe₂ спостерігалося резистивне перемикання між низькоомним, переважно металевим, і високоомним неметалевим станом при подачі напруги (близько 0,4 В). Зворотне перемикання відбувається при подачі напруги протилежної полярності (близько 0,4 В). Причиною може бути зміна стехіометрії в ядрі ТК через зміщення іонів V в міжшарову зону під дією сильного електричного поля. Спостережуване резистивне перемикання характеризує VSe₂ як потенційний матеріал, наприклад, для енергонезалежної резистивної оперативної пам’яті, нейроморфної інженерії та інших наноелектронних застосувань. З іншого боку, VS₂ привертає увагу як рідкісна шарувата ван-дер-ваальсова сполука з магнітним переходом.