journal article·2023-10-16Open access

VO2 under hydrostatic pressure: Isostructural phase transition close to a critical endpoint

P. Bouvier, L. Bussmann, D. Machon, I. Breslavetz, G. Garbarino, P. Strobel, V. Dmitriev

Physical Review B· Volume 108· Issue 14

Abstract

The authors unveil here new findings in the realm of phase transitions in VO${}2$ single crystals, all achieved under hydrostatic pressure conditions. They provide experimental results, exploiting the observation of soft phonons through Raman spectroscopy and high-quality structural refinements. These findings offer a fresh perspective on phase diagrams, including a precise description of the M${}1$-M${}1^{\ensuremath{'}}$ isostructural transition occurring at a staggering 14 GPa. The study also reveals that isothermal compression at 298 K drives a thrilling journey close to the critical point. The authors present the first Raman signature of the elusive metallic $X$-phase, observed at pressures exceeding 32 GPa.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Transition Metal Oxide Nanomaterials · Catalysis and Oxidation Reactions · Advanced Condensed Matter Physics

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

References (99)

Show source-provided references
1. 10.1103/PhysRevLett.3.3410.1103/PhysRevLett.3.34 ↗
2. 10.1016/j.mattod.2018.03.02910.1016/j.mattod.2018.03.029 ↗
3. 10.1002/smll.20180202510.1002/smll.201802025 ↗
4. 10.1063/1.508786410.1063/1.5087864 ↗
5. 10.1103/PhysRevLett.117.05640210.1103/PhysRevLett.117.056402 ↗
6. 10.1103/PhysRevB.103.21410710.1103/PhysRevB.103.214107 ↗
7. 10.1016/0022-4596(71)90091-010.1016/0022-4596(71)90091-0 ↗
8. 10.1088/0022-3719/5/12/01210.1088/0022-3719/5/12/012 ↗
9. 10.1103/PhysRevB.11.438310.1103/PhysRevB.11.4383 ↗
10. 10.1103/PhysRevB.22.528410.1103/PhysRevB.22.5284 ↗
11. 10.1103/PhysRevB.31.480910.1103/PhysRevB.31.4809 ↗
12. 10.1103/PhysRevB.41.499310.1103/PhysRevB.41.4993 ↗
13. R. R. Andronenko · Phys. Solid State · 1994 · 36 · 1136
14. 10.1103/PhysRevLett.72.338910.1103/PhysRevLett.72.3389 ↗
15. 10.1103/PhysRevLett.73.304210.1103/PhysRevLett.73.3042 ↗
16. 10.1002/andp.2002514090210.1002/andp.20025140902 ↗
17. 10.1103/PhysRevB.70.16110210.1103/PhysRevB.70.161102 ↗
18. 10.1126/science.115012410.1126/science.1150124 ↗
19. 10.1021/cm701861z10.1021/cm701861z ↗
20. 10.1016/j.cplett.2008.01.01810.1016/j.cplett.2008.01.018 ↗
21. 10.1103/PhysRevB.81.11511710.1103/PhysRevB.81.115117 ↗
22. 10.1103/PhysRevLett.107.01640110.1103/PhysRevLett.107.016401 ↗
23. 10.1103/PhysRevB.86.23510310.1103/PhysRevB.86.235103 ↗
24. 10.1103/PhysRevB.87.19510610.1103/PhysRevB.87.195106 ↗
25. 10.1038/nature1386510.1038/nature13865 ↗
26. 10.1038/s41598-017-14235-w10.1038/s41598-017-14235-w ↗
27. 10.1038/s41598-017-16188-610.1038/s41598-017-16188-6 ↗
28. 10.1103/PhysRevB.95.07512510.1103/PhysRevB.95.075125 ↗
29. 10.1126/science.aag041010.1126/science.aag0410 ↗
30. 10.1103/PhysRevB.98.07515210.1103/PhysRevB.98.075152 ↗
31. 10.1103/PhysRevB.99.06411310.1103/PhysRevB.99.064113 ↗
32. 10.1103/PhysRevResearch.2.01329810.1103/PhysRevResearch.2.013298 ↗
33. 10.1103/PhysRevB.107.13410610.1103/PhysRevB.107.134106 ↗
34. 10.1103/PhysRevB.10.49010.1103/PhysRevB.10.490 ↗
35. 10.3891/acta.chem.scand.24-042010.3891/acta.chem.scand.24-0420 ↗
36. 10.1103/PhysRevB.1.255710.1103/PhysRevB.1.2557 ↗
37. 10.1103/PhysRevB.17.249410.1103/PhysRevB.17.2494 ↗
38. Y. M. Gufan · Sov. Phys. Crystallogr. · 1980 · 25 · 527
39. Y. M. Gufan · Sov. Phys.: Solid State · 1985 · 27 · 1046
40. 10.1063/1.349934910.1063/1.3499349 ↗
41. 10.1021/nl101457k10.1021/nl101457k ↗
42. 10.1021/nl100879410.1021/nl1008794 ↗
43. 10.1021/nl102044310.1021/nl1020443 ↗
44. 10.1103/PhysRevB.83.23510210.1103/PhysRevB.83.235102 ↗
45. 10.1021/nl303065h10.1021/nl303065h ↗
46. 10.1103/PhysRevB.94.08510510.1103/PhysRevB.94.085105 ↗
47. 10.5802/crphys.7410.5802/crphys.74 ↗
48. 10.1103/PhysRevB.5.254110.1103/PhysRevB.5.2541 ↗
49. 10.1016/0022-4596(73)90166-710.1016/0022-4596(73)90166-7 ↗
50. 10.1103/PhysRevB.10.180110.1103/PhysRevB.10.1801 ↗
51. 10.1051/jphyscol:197640810.1051/jphyscol:1976408 ↗
52. 10.1016/0022-4596(77)90020-210.1016/0022-4596(77)90020-2 ↗
53. 10.1103/PhysRevLett.35.87310.1103/PhysRevLett.35.873 ↗
54. 10.1016/S1293-2558(00)80096-510.1016/S1293-2558(00)80096-5 ↗
55. 10.1021/nl903765h10.1021/nl903765h ↗
56. 10.1021/nl201460v10.1021/nl201460v ↗
57. 10.1103/PhysRevB.85.02010110.1103/PhysRevB.85.020101 ↗
58. 10.1038/nature1242510.1038/nature12425 ↗
59. 10.1016/j.actamat.2012.09.07410.1016/j.actamat.2012.09.074 ↗
60. 10.1103/PhysRevB.91.24515510.1103/PhysRevB.91.245155 ↗
61. 10.1063/1.497184810.1063/1.4971848 ↗
62. 10.1016/j.actamat.2020.06.01410.1016/j.actamat.2020.06.014 ↗
63. 10.1038/nnano.2009.26610.1038/nnano.2009.266 ↗
64. 10.1038/nphys273310.1038/nphys2733 ↗
65. 10.1063/1.489332610.1063/1.4893326 ↗
66. 10.1103/PhysRevLett.98.19640610.1103/PhysRevLett.98.196406 ↗
67. 10.1103/PhysRevB.77.23511110.1103/PhysRevB.77.235111 ↗
68. 10.1080/0895795100360075610.1080/08957951003600756 ↗
69. 10.1039/C6RA24084D10.1039/C6RA24084D ↗
70. 10.1039/C5RA07732J10.1039/C5RA07732J ↗
71. 10.1103/PhysRevB.91.10411010.1103/PhysRevB.91.104110 ↗
72. 10.1103/PhysRevB.85.18410810.1103/PhysRevB.85.184108 ↗
73. 10.1103/PhysRevB.97.02410710.1103/PhysRevB.97.024107 ↗
74. 10.1016/j.jallcom.2017.03.16410.1016/j.jallcom.2017.03.164 ↗
75. 10.1103/PhysRevB.93.24513710.1103/PhysRevB.93.245137 ↗
76. 10.1103/PhysRevB.94.20512710.1103/PhysRevB.94.205127 ↗
77. 10.1021/acs.jpcc.8b1164310.1021/acs.jpcc.8b11643 ↗
78. 10.1021/acs.jpclett.8b0077110.1021/acs.jpclett.8b00771 ↗
79. 10.1039/C7RA04605G10.1039/C7RA04605G ↗
80. 10.1021/acs.nanolett.7b0023310.1021/acs.nanolett.7b00233 ↗
81. 10.1016/0022-0248(78)90410-410.1016/0022-0248(78)90410-4 ↗
82. 10.1063/1.152585610.1063/1.1525856 ↗
83. 10.1063/1.132841010.1063/1.1328410 ↗
84. 10.1080/0895795070165962710.1080/08957950701659627 ↗
85. 10.1103/PhysRevB.70.09411210.1103/PhysRevB.70.094112 ↗
86. 10.1080/08957959.2015.105983510.1080/08957959.2015.1059835 ↗
87. 10.1107/S002188981003049910.1107/S0021889810030499 ↗
88. 10.1515/zkri-2014-173710.1515/zkri-2014-1737 ↗
89. 10.1107/S002188981103897010.1107/S0021889811038970 ↗
90. 10.1016/0921-4526(93)90108-I10.1016/0921-4526(93)90108-I ↗
91. A. G. Aronov · Sov. Phys. Solid State · 1977 · 19 · 110
92. 10.1016/S0921-4526(02)00584-710.1016/S0921-4526(02)00584-7 ↗
93. 10.1016/j.msea.2003.08.11410.1016/j.msea.2003.08.114 ↗
94. 10.1063/1.307576310.1063/1.3075763 ↗
95. 10.1016/j.vibspec.2015.08.00310.1016/j.vibspec.2015.08.003 ↗
96. 10.1063/1.499098810.1063/1.4990988 ↗
97. 10.1103/PhysRevB.88.03511910.1103/PhysRevB.88.035119 ↗
98. 10.1021/acs.jpcc.8b1240110.1021/acs.jpcc.8b12401 ↗
99. V. Dmitriev · 202310.1142/q0381 ↗