Abstract

We present results on terahertz (THz) spectroscopy on epitaxial vanadium dioxide (VO2) films grown on sapphire across the metal-insulator transition. X-ray diffraction indicates the VO2 film is highly oriented with the crystallographic relationship: (002)film//(0006)sub and [010]film//[21¯1¯0]sub. THz studies measuring the change in transmission as a function of temperature demonstrate an 85% reduction in transmission as the thin film completes its phase transition to the conducting phase, which is much greater than the previous observation on polycrystalline films. This indicates the crucial role of microstructure and phase homogeneity in influencing THz properties.

© 2011 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. C. Ko and S. Ramanathan, J. Appl. Phys. 104, 086105 (2008).
    [CrossRef]
  2. H. S. Choi, J. S. Ahn, J. H. Jung, T. W. Noh, and D. H. Kim, Phys. Rev. B 54, 4621 (1996).
    [CrossRef]
  3. Z. Yang, C. Ko, V. Balakrishnan, G. Gopalakrishnan, and S. Ramanathan, Phys. Rev. B 82, 205101 (2010).
    [CrossRef]
  4. S. Hormoz and S. Ramanathan, Solid-State Electron. 54, 654 (2010).
    [CrossRef]
  5. B.-J. Kim, Y. W. Lee, B.-G. Chae, S. J. Yun, S.-Y. Oh, H.-T. Kim, and Y.-S. Lim, Appl. Phys. Lett. 90, 023515 (2007).
    [CrossRef]
  6. T. Driscoll, H.-T. Kim, B.-G. Chae, B.-J. Kim, Y.-W. Lee, N. M. Jokerst, S. Palit, D. R. Smith, M. Di Ventra, and D. N. Basov, Science 325, 1518 (2009).
    [CrossRef] [PubMed]
  7. M. Seo, J. Kyoung, H. Park, S. Koo, H.-S. Kim, H. Bernien, B. J. Kim, J. H. Choe, Y. H. Ahn, H.-T. Kim, N. Park, Q. H. Park, K. Ahn, and D.-S. Kim, Nano Lett. 10, 2064 (2010).
    [CrossRef] [PubMed]
  8. D. J. Hilton, R. P. Prasankumar, S. Fourmaux, A. Cavalleri, D. Brassard, M. A. El Khakani, J. C. Kieffer, A. J. Taylor, and R. D. Averitt, Phys. Rev. Lett. 99, 226401 (2007).
    [CrossRef]
  9. H. Zhan, V. Astley, M. Hvasta, J. A. Deibel, D. M. Mittleman, and Y.-S. Lim, Appl. Phys. Lett. 91, 162110 (2007).
    [CrossRef]
  10. P. U. Jepsen, B. M. Fischer, A. Thoman, H. Helm, J. Y. Suh, R. Lopez, and R. F. Haglund, Phys. Rev. B 74, 205103 (2006).
    [CrossRef]
  11. D. A. G. Bruggeman, Ann. Phys. (Leipzig) 416, 636 (1935).
    [CrossRef]
  12. J. C. M. Garnett, Phil. Trans. R. Soc. A 205, 237 (1906).
    [CrossRef]
  13. D. Ruzmetov, S. D. Senanayake, V. Narayanamurti, and S. Ramanathan, Phys. Rev. B 77, 195442 (2008).
    [CrossRef]
  14. G. Zhao, R. N. Schouten, N. van der Valk, W. T. Wenckebach, and P. C. M. Planken, Rev. Sci. Instrum. 73, 1715 (2002).
    [CrossRef]
  15. A. Thoman, Far-Infrared Probing of the Metal-Insulator Transition in Thin-Films and of the Dynamics of Pure Ionic Liquids: An Application of THz Time-Domain Spectroscopy (Universitatsbibliothek Freiburg, 2009).
    [PubMed]
  16. M. Walther, D. G. Cooke, C. Sherstan, M. Hajar, M. R. Freeman, and F. A. Hegmann, Phys. Rev. B 76, 125408(2007).
    [CrossRef]

2010 (3)

Z. Yang, C. Ko, V. Balakrishnan, G. Gopalakrishnan, and S. Ramanathan, Phys. Rev. B 82, 205101 (2010).
[CrossRef]

S. Hormoz and S. Ramanathan, Solid-State Electron. 54, 654 (2010).
[CrossRef]

M. Seo, J. Kyoung, H. Park, S. Koo, H.-S. Kim, H. Bernien, B. J. Kim, J. H. Choe, Y. H. Ahn, H.-T. Kim, N. Park, Q. H. Park, K. Ahn, and D.-S. Kim, Nano Lett. 10, 2064 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

2009 (1)

T. Driscoll, H.-T. Kim, B.-G. Chae, B.-J. Kim, Y.-W. Lee, N. M. Jokerst, S. Palit, D. R. Smith, M. Di Ventra, and D. N. Basov, Science 325, 1518 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

2008 (2)

D. Ruzmetov, S. D. Senanayake, V. Narayanamurti, and S. Ramanathan, Phys. Rev. B 77, 195442 (2008).
[CrossRef]

C. Ko and S. Ramanathan, J. Appl. Phys. 104, 086105 (2008).
[CrossRef]

2007 (4)

B.-J. Kim, Y. W. Lee, B.-G. Chae, S. J. Yun, S.-Y. Oh, H.-T. Kim, and Y.-S. Lim, Appl. Phys. Lett. 90, 023515 (2007).
[CrossRef]

D. J. Hilton, R. P. Prasankumar, S. Fourmaux, A. Cavalleri, D. Brassard, M. A. El Khakani, J. C. Kieffer, A. J. Taylor, and R. D. Averitt, Phys. Rev. Lett. 99, 226401 (2007).
[CrossRef]

H. Zhan, V. Astley, M. Hvasta, J. A. Deibel, D. M. Mittleman, and Y.-S. Lim, Appl. Phys. Lett. 91, 162110 (2007).
[CrossRef]

M. Walther, D. G. Cooke, C. Sherstan, M. Hajar, M. R. Freeman, and F. A. Hegmann, Phys. Rev. B 76, 125408(2007).
[CrossRef]

2006 (1)

P. U. Jepsen, B. M. Fischer, A. Thoman, H. Helm, J. Y. Suh, R. Lopez, and R. F. Haglund, Phys. Rev. B 74, 205103 (2006).
[CrossRef]

2002 (1)

G. Zhao, R. N. Schouten, N. van der Valk, W. T. Wenckebach, and P. C. M. Planken, Rev. Sci. Instrum. 73, 1715 (2002).
[CrossRef]

1996 (1)

H. S. Choi, J. S. Ahn, J. H. Jung, T. W. Noh, and D. H. Kim, Phys. Rev. B 54, 4621 (1996).
[CrossRef]

1935 (1)

D. A. G. Bruggeman, Ann. Phys. (Leipzig) 416, 636 (1935).
[CrossRef]

1906 (1)

J. C. M. Garnett, Phil. Trans. R. Soc. A 205, 237 (1906).
[CrossRef]

Ahn, J. S.

H. S. Choi, J. S. Ahn, J. H. Jung, T. W. Noh, and D. H. Kim, Phys. Rev. B 54, 4621 (1996).
[CrossRef]

Ahn, K.

M. Seo, J. Kyoung, H. Park, S. Koo, H.-S. Kim, H. Bernien, B. J. Kim, J. H. Choe, Y. H. Ahn, H.-T. Kim, N. Park, Q. H. Park, K. Ahn, and D.-S. Kim, Nano Lett. 10, 2064 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Ahn, Y. H.

M. Seo, J. Kyoung, H. Park, S. Koo, H.-S. Kim, H. Bernien, B. J. Kim, J. H. Choe, Y. H. Ahn, H.-T. Kim, N. Park, Q. H. Park, K. Ahn, and D.-S. Kim, Nano Lett. 10, 2064 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Astley, V.

H. Zhan, V. Astley, M. Hvasta, J. A. Deibel, D. M. Mittleman, and Y.-S. Lim, Appl. Phys. Lett. 91, 162110 (2007).
[CrossRef]

Averitt, R. D.

D. J. Hilton, R. P. Prasankumar, S. Fourmaux, A. Cavalleri, D. Brassard, M. A. El Khakani, J. C. Kieffer, A. J. Taylor, and R. D. Averitt, Phys. Rev. Lett. 99, 226401 (2007).
[CrossRef]

Balakrishnan, V.

Z. Yang, C. Ko, V. Balakrishnan, G. Gopalakrishnan, and S. Ramanathan, Phys. Rev. B 82, 205101 (2010).
[CrossRef]

Basov, D. N.

T. Driscoll, H.-T. Kim, B.-G. Chae, B.-J. Kim, Y.-W. Lee, N. M. Jokerst, S. Palit, D. R. Smith, M. Di Ventra, and D. N. Basov, Science 325, 1518 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Bernien, H.

M. Seo, J. Kyoung, H. Park, S. Koo, H.-S. Kim, H. Bernien, B. J. Kim, J. H. Choe, Y. H. Ahn, H.-T. Kim, N. Park, Q. H. Park, K. Ahn, and D.-S. Kim, Nano Lett. 10, 2064 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Brassard, D.

D. J. Hilton, R. P. Prasankumar, S. Fourmaux, A. Cavalleri, D. Brassard, M. A. El Khakani, J. C. Kieffer, A. J. Taylor, and R. D. Averitt, Phys. Rev. Lett. 99, 226401 (2007).
[CrossRef]

Bruggeman, D. A. G.

D. A. G. Bruggeman, Ann. Phys. (Leipzig) 416, 636 (1935).
[CrossRef]

Cavalleri, A.

D. J. Hilton, R. P. Prasankumar, S. Fourmaux, A. Cavalleri, D. Brassard, M. A. El Khakani, J. C. Kieffer, A. J. Taylor, and R. D. Averitt, Phys. Rev. Lett. 99, 226401 (2007).
[CrossRef]

Chae, B.-G.

T. Driscoll, H.-T. Kim, B.-G. Chae, B.-J. Kim, Y.-W. Lee, N. M. Jokerst, S. Palit, D. R. Smith, M. Di Ventra, and D. N. Basov, Science 325, 1518 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

B.-J. Kim, Y. W. Lee, B.-G. Chae, S. J. Yun, S.-Y. Oh, H.-T. Kim, and Y.-S. Lim, Appl. Phys. Lett. 90, 023515 (2007).
[CrossRef]

Choe, J. H.

M. Seo, J. Kyoung, H. Park, S. Koo, H.-S. Kim, H. Bernien, B. J. Kim, J. H. Choe, Y. H. Ahn, H.-T. Kim, N. Park, Q. H. Park, K. Ahn, and D.-S. Kim, Nano Lett. 10, 2064 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Choi, H. S.

H. S. Choi, J. S. Ahn, J. H. Jung, T. W. Noh, and D. H. Kim, Phys. Rev. B 54, 4621 (1996).
[CrossRef]

Cooke, D. G.

M. Walther, D. G. Cooke, C. Sherstan, M. Hajar, M. R. Freeman, and F. A. Hegmann, Phys. Rev. B 76, 125408(2007).
[CrossRef]

Deibel, J. A.

H. Zhan, V. Astley, M. Hvasta, J. A. Deibel, D. M. Mittleman, and Y.-S. Lim, Appl. Phys. Lett. 91, 162110 (2007).
[CrossRef]

Di Ventra, M.

T. Driscoll, H.-T. Kim, B.-G. Chae, B.-J. Kim, Y.-W. Lee, N. M. Jokerst, S. Palit, D. R. Smith, M. Di Ventra, and D. N. Basov, Science 325, 1518 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Driscoll, T.

T. Driscoll, H.-T. Kim, B.-G. Chae, B.-J. Kim, Y.-W. Lee, N. M. Jokerst, S. Palit, D. R. Smith, M. Di Ventra, and D. N. Basov, Science 325, 1518 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

El Khakani, M. A.

D. J. Hilton, R. P. Prasankumar, S. Fourmaux, A. Cavalleri, D. Brassard, M. A. El Khakani, J. C. Kieffer, A. J. Taylor, and R. D. Averitt, Phys. Rev. Lett. 99, 226401 (2007).
[CrossRef]

Fischer, B. M.

P. U. Jepsen, B. M. Fischer, A. Thoman, H. Helm, J. Y. Suh, R. Lopez, and R. F. Haglund, Phys. Rev. B 74, 205103 (2006).
[CrossRef]

Fourmaux, S.

D. J. Hilton, R. P. Prasankumar, S. Fourmaux, A. Cavalleri, D. Brassard, M. A. El Khakani, J. C. Kieffer, A. J. Taylor, and R. D. Averitt, Phys. Rev. Lett. 99, 226401 (2007).
[CrossRef]

Freeman, M. R.

M. Walther, D. G. Cooke, C. Sherstan, M. Hajar, M. R. Freeman, and F. A. Hegmann, Phys. Rev. B 76, 125408(2007).
[CrossRef]

Garnett, J. C. M.

J. C. M. Garnett, Phil. Trans. R. Soc. A 205, 237 (1906).
[CrossRef]

Gopalakrishnan, G.

Z. Yang, C. Ko, V. Balakrishnan, G. Gopalakrishnan, and S. Ramanathan, Phys. Rev. B 82, 205101 (2010).
[CrossRef]

Haglund, R. F.

P. U. Jepsen, B. M. Fischer, A. Thoman, H. Helm, J. Y. Suh, R. Lopez, and R. F. Haglund, Phys. Rev. B 74, 205103 (2006).
[CrossRef]

Hajar, M.

M. Walther, D. G. Cooke, C. Sherstan, M. Hajar, M. R. Freeman, and F. A. Hegmann, Phys. Rev. B 76, 125408(2007).
[CrossRef]

Hegmann, F. A.

M. Walther, D. G. Cooke, C. Sherstan, M. Hajar, M. R. Freeman, and F. A. Hegmann, Phys. Rev. B 76, 125408(2007).
[CrossRef]

Helm, H.

P. U. Jepsen, B. M. Fischer, A. Thoman, H. Helm, J. Y. Suh, R. Lopez, and R. F. Haglund, Phys. Rev. B 74, 205103 (2006).
[CrossRef]

Hilton, D. J.

D. J. Hilton, R. P. Prasankumar, S. Fourmaux, A. Cavalleri, D. Brassard, M. A. El Khakani, J. C. Kieffer, A. J. Taylor, and R. D. Averitt, Phys. Rev. Lett. 99, 226401 (2007).
[CrossRef]

Hormoz, S.

S. Hormoz and S. Ramanathan, Solid-State Electron. 54, 654 (2010).
[CrossRef]

Hvasta, M.

H. Zhan, V. Astley, M. Hvasta, J. A. Deibel, D. M. Mittleman, and Y.-S. Lim, Appl. Phys. Lett. 91, 162110 (2007).
[CrossRef]

Jepsen, P. U.

P. U. Jepsen, B. M. Fischer, A. Thoman, H. Helm, J. Y. Suh, R. Lopez, and R. F. Haglund, Phys. Rev. B 74, 205103 (2006).
[CrossRef]

Jokerst, N. M.

T. Driscoll, H.-T. Kim, B.-G. Chae, B.-J. Kim, Y.-W. Lee, N. M. Jokerst, S. Palit, D. R. Smith, M. Di Ventra, and D. N. Basov, Science 325, 1518 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Jung, J. H.

H. S. Choi, J. S. Ahn, J. H. Jung, T. W. Noh, and D. H. Kim, Phys. Rev. B 54, 4621 (1996).
[CrossRef]

Kieffer, J. C.

D. J. Hilton, R. P. Prasankumar, S. Fourmaux, A. Cavalleri, D. Brassard, M. A. El Khakani, J. C. Kieffer, A. J. Taylor, and R. D. Averitt, Phys. Rev. Lett. 99, 226401 (2007).
[CrossRef]

Kim, B. J.

M. Seo, J. Kyoung, H. Park, S. Koo, H.-S. Kim, H. Bernien, B. J. Kim, J. H. Choe, Y. H. Ahn, H.-T. Kim, N. Park, Q. H. Park, K. Ahn, and D.-S. Kim, Nano Lett. 10, 2064 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Kim, B.-J.

T. Driscoll, H.-T. Kim, B.-G. Chae, B.-J. Kim, Y.-W. Lee, N. M. Jokerst, S. Palit, D. R. Smith, M. Di Ventra, and D. N. Basov, Science 325, 1518 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

B.-J. Kim, Y. W. Lee, B.-G. Chae, S. J. Yun, S.-Y. Oh, H.-T. Kim, and Y.-S. Lim, Appl. Phys. Lett. 90, 023515 (2007).
[CrossRef]

Kim, D. H.

H. S. Choi, J. S. Ahn, J. H. Jung, T. W. Noh, and D. H. Kim, Phys. Rev. B 54, 4621 (1996).
[CrossRef]

Kim, D.-S.

M. Seo, J. Kyoung, H. Park, S. Koo, H.-S. Kim, H. Bernien, B. J. Kim, J. H. Choe, Y. H. Ahn, H.-T. Kim, N. Park, Q. H. Park, K. Ahn, and D.-S. Kim, Nano Lett. 10, 2064 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Kim, H.-S.

M. Seo, J. Kyoung, H. Park, S. Koo, H.-S. Kim, H. Bernien, B. J. Kim, J. H. Choe, Y. H. Ahn, H.-T. Kim, N. Park, Q. H. Park, K. Ahn, and D.-S. Kim, Nano Lett. 10, 2064 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Kim, H.-T.

M. Seo, J. Kyoung, H. Park, S. Koo, H.-S. Kim, H. Bernien, B. J. Kim, J. H. Choe, Y. H. Ahn, H.-T. Kim, N. Park, Q. H. Park, K. Ahn, and D.-S. Kim, Nano Lett. 10, 2064 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

T. Driscoll, H.-T. Kim, B.-G. Chae, B.-J. Kim, Y.-W. Lee, N. M. Jokerst, S. Palit, D. R. Smith, M. Di Ventra, and D. N. Basov, Science 325, 1518 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

B.-J. Kim, Y. W. Lee, B.-G. Chae, S. J. Yun, S.-Y. Oh, H.-T. Kim, and Y.-S. Lim, Appl. Phys. Lett. 90, 023515 (2007).
[CrossRef]

Ko, C.

Z. Yang, C. Ko, V. Balakrishnan, G. Gopalakrishnan, and S. Ramanathan, Phys. Rev. B 82, 205101 (2010).
[CrossRef]

C. Ko and S. Ramanathan, J. Appl. Phys. 104, 086105 (2008).
[CrossRef]

Koo, S.

M. Seo, J. Kyoung, H. Park, S. Koo, H.-S. Kim, H. Bernien, B. J. Kim, J. H. Choe, Y. H. Ahn, H.-T. Kim, N. Park, Q. H. Park, K. Ahn, and D.-S. Kim, Nano Lett. 10, 2064 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Kyoung, J.

M. Seo, J. Kyoung, H. Park, S. Koo, H.-S. Kim, H. Bernien, B. J. Kim, J. H. Choe, Y. H. Ahn, H.-T. Kim, N. Park, Q. H. Park, K. Ahn, and D.-S. Kim, Nano Lett. 10, 2064 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Lee, Y. W.

B.-J. Kim, Y. W. Lee, B.-G. Chae, S. J. Yun, S.-Y. Oh, H.-T. Kim, and Y.-S. Lim, Appl. Phys. Lett. 90, 023515 (2007).
[CrossRef]

Lee, Y.-W.

T. Driscoll, H.-T. Kim, B.-G. Chae, B.-J. Kim, Y.-W. Lee, N. M. Jokerst, S. Palit, D. R. Smith, M. Di Ventra, and D. N. Basov, Science 325, 1518 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Lim, Y.-S.

B.-J. Kim, Y. W. Lee, B.-G. Chae, S. J. Yun, S.-Y. Oh, H.-T. Kim, and Y.-S. Lim, Appl. Phys. Lett. 90, 023515 (2007).
[CrossRef]

H. Zhan, V. Astley, M. Hvasta, J. A. Deibel, D. M. Mittleman, and Y.-S. Lim, Appl. Phys. Lett. 91, 162110 (2007).
[CrossRef]

Lopez, R.

P. U. Jepsen, B. M. Fischer, A. Thoman, H. Helm, J. Y. Suh, R. Lopez, and R. F. Haglund, Phys. Rev. B 74, 205103 (2006).
[CrossRef]

Mittleman, D. M.

H. Zhan, V. Astley, M. Hvasta, J. A. Deibel, D. M. Mittleman, and Y.-S. Lim, Appl. Phys. Lett. 91, 162110 (2007).
[CrossRef]

Narayanamurti, V.

D. Ruzmetov, S. D. Senanayake, V. Narayanamurti, and S. Ramanathan, Phys. Rev. B 77, 195442 (2008).
[CrossRef]

Noh, T. W.

H. S. Choi, J. S. Ahn, J. H. Jung, T. W. Noh, and D. H. Kim, Phys. Rev. B 54, 4621 (1996).
[CrossRef]

Oh, S.-Y.

B.-J. Kim, Y. W. Lee, B.-G. Chae, S. J. Yun, S.-Y. Oh, H.-T. Kim, and Y.-S. Lim, Appl. Phys. Lett. 90, 023515 (2007).
[CrossRef]

Palit, S.

T. Driscoll, H.-T. Kim, B.-G. Chae, B.-J. Kim, Y.-W. Lee, N. M. Jokerst, S. Palit, D. R. Smith, M. Di Ventra, and D. N. Basov, Science 325, 1518 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Park, H.

M. Seo, J. Kyoung, H. Park, S. Koo, H.-S. Kim, H. Bernien, B. J. Kim, J. H. Choe, Y. H. Ahn, H.-T. Kim, N. Park, Q. H. Park, K. Ahn, and D.-S. Kim, Nano Lett. 10, 2064 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Park, N.

M. Seo, J. Kyoung, H. Park, S. Koo, H.-S. Kim, H. Bernien, B. J. Kim, J. H. Choe, Y. H. Ahn, H.-T. Kim, N. Park, Q. H. Park, K. Ahn, and D.-S. Kim, Nano Lett. 10, 2064 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Park, Q. H.

M. Seo, J. Kyoung, H. Park, S. Koo, H.-S. Kim, H. Bernien, B. J. Kim, J. H. Choe, Y. H. Ahn, H.-T. Kim, N. Park, Q. H. Park, K. Ahn, and D.-S. Kim, Nano Lett. 10, 2064 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Planken, P. C. M.

G. Zhao, R. N. Schouten, N. van der Valk, W. T. Wenckebach, and P. C. M. Planken, Rev. Sci. Instrum. 73, 1715 (2002).
[CrossRef]

Prasankumar, R. P.

D. J. Hilton, R. P. Prasankumar, S. Fourmaux, A. Cavalleri, D. Brassard, M. A. El Khakani, J. C. Kieffer, A. J. Taylor, and R. D. Averitt, Phys. Rev. Lett. 99, 226401 (2007).
[CrossRef]

Ramanathan, S.

Z. Yang, C. Ko, V. Balakrishnan, G. Gopalakrishnan, and S. Ramanathan, Phys. Rev. B 82, 205101 (2010).
[CrossRef]

S. Hormoz and S. Ramanathan, Solid-State Electron. 54, 654 (2010).
[CrossRef]

D. Ruzmetov, S. D. Senanayake, V. Narayanamurti, and S. Ramanathan, Phys. Rev. B 77, 195442 (2008).
[CrossRef]

C. Ko and S. Ramanathan, J. Appl. Phys. 104, 086105 (2008).
[CrossRef]

Ruzmetov, D.

D. Ruzmetov, S. D. Senanayake, V. Narayanamurti, and S. Ramanathan, Phys. Rev. B 77, 195442 (2008).
[CrossRef]

Schouten, R. N.

G. Zhao, R. N. Schouten, N. van der Valk, W. T. Wenckebach, and P. C. M. Planken, Rev. Sci. Instrum. 73, 1715 (2002).
[CrossRef]

Senanayake, S. D.

D. Ruzmetov, S. D. Senanayake, V. Narayanamurti, and S. Ramanathan, Phys. Rev. B 77, 195442 (2008).
[CrossRef]

Seo, M.

M. Seo, J. Kyoung, H. Park, S. Koo, H.-S. Kim, H. Bernien, B. J. Kim, J. H. Choe, Y. H. Ahn, H.-T. Kim, N. Park, Q. H. Park, K. Ahn, and D.-S. Kim, Nano Lett. 10, 2064 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Sherstan, C.

M. Walther, D. G. Cooke, C. Sherstan, M. Hajar, M. R. Freeman, and F. A. Hegmann, Phys. Rev. B 76, 125408(2007).
[CrossRef]

Smith, D. R.

T. Driscoll, H.-T. Kim, B.-G. Chae, B.-J. Kim, Y.-W. Lee, N. M. Jokerst, S. Palit, D. R. Smith, M. Di Ventra, and D. N. Basov, Science 325, 1518 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Suh, J. Y.

P. U. Jepsen, B. M. Fischer, A. Thoman, H. Helm, J. Y. Suh, R. Lopez, and R. F. Haglund, Phys. Rev. B 74, 205103 (2006).
[CrossRef]

Taylor, A. J.

D. J. Hilton, R. P. Prasankumar, S. Fourmaux, A. Cavalleri, D. Brassard, M. A. El Khakani, J. C. Kieffer, A. J. Taylor, and R. D. Averitt, Phys. Rev. Lett. 99, 226401 (2007).
[CrossRef]

Thoman, A.

P. U. Jepsen, B. M. Fischer, A. Thoman, H. Helm, J. Y. Suh, R. Lopez, and R. F. Haglund, Phys. Rev. B 74, 205103 (2006).
[CrossRef]

A. Thoman, Far-Infrared Probing of the Metal-Insulator Transition in Thin-Films and of the Dynamics of Pure Ionic Liquids: An Application of THz Time-Domain Spectroscopy (Universitatsbibliothek Freiburg, 2009).
[PubMed]

van der Valk, N.

G. Zhao, R. N. Schouten, N. van der Valk, W. T. Wenckebach, and P. C. M. Planken, Rev. Sci. Instrum. 73, 1715 (2002).
[CrossRef]

Walther, M.

M. Walther, D. G. Cooke, C. Sherstan, M. Hajar, M. R. Freeman, and F. A. Hegmann, Phys. Rev. B 76, 125408(2007).
[CrossRef]

Wenckebach, W. T.

G. Zhao, R. N. Schouten, N. van der Valk, W. T. Wenckebach, and P. C. M. Planken, Rev. Sci. Instrum. 73, 1715 (2002).
[CrossRef]

Yang, Z.

Z. Yang, C. Ko, V. Balakrishnan, G. Gopalakrishnan, and S. Ramanathan, Phys. Rev. B 82, 205101 (2010).
[CrossRef]

Yun, S. J.

B.-J. Kim, Y. W. Lee, B.-G. Chae, S. J. Yun, S.-Y. Oh, H.-T. Kim, and Y.-S. Lim, Appl. Phys. Lett. 90, 023515 (2007).
[CrossRef]

Zhan, H.

H. Zhan, V. Astley, M. Hvasta, J. A. Deibel, D. M. Mittleman, and Y.-S. Lim, Appl. Phys. Lett. 91, 162110 (2007).
[CrossRef]

Zhao, G.

G. Zhao, R. N. Schouten, N. van der Valk, W. T. Wenckebach, and P. C. M. Planken, Rev. Sci. Instrum. 73, 1715 (2002).
[CrossRef]

Ann. Phys. (Leipzig) (1)

D. A. G. Bruggeman, Ann. Phys. (Leipzig) 416, 636 (1935).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett. (2)

H. Zhan, V. Astley, M. Hvasta, J. A. Deibel, D. M. Mittleman, and Y.-S. Lim, Appl. Phys. Lett. 91, 162110 (2007).
[CrossRef]

B.-J. Kim, Y. W. Lee, B.-G. Chae, S. J. Yun, S.-Y. Oh, H.-T. Kim, and Y.-S. Lim, Appl. Phys. Lett. 90, 023515 (2007).
[CrossRef]

J. Appl. Phys. (1)

C. Ko and S. Ramanathan, J. Appl. Phys. 104, 086105 (2008).
[CrossRef]

Nano Lett. (1)

M. Seo, J. Kyoung, H. Park, S. Koo, H.-S. Kim, H. Bernien, B. J. Kim, J. H. Choe, Y. H. Ahn, H.-T. Kim, N. Park, Q. H. Park, K. Ahn, and D.-S. Kim, Nano Lett. 10, 2064 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Phil. Trans. R. Soc. A (1)

J. C. M. Garnett, Phil. Trans. R. Soc. A 205, 237 (1906).
[CrossRef]

Phys. Rev. B (5)

D. Ruzmetov, S. D. Senanayake, V. Narayanamurti, and S. Ramanathan, Phys. Rev. B 77, 195442 (2008).
[CrossRef]

P. U. Jepsen, B. M. Fischer, A. Thoman, H. Helm, J. Y. Suh, R. Lopez, and R. F. Haglund, Phys. Rev. B 74, 205103 (2006).
[CrossRef]

M. Walther, D. G. Cooke, C. Sherstan, M. Hajar, M. R. Freeman, and F. A. Hegmann, Phys. Rev. B 76, 125408(2007).
[CrossRef]

H. S. Choi, J. S. Ahn, J. H. Jung, T. W. Noh, and D. H. Kim, Phys. Rev. B 54, 4621 (1996).
[CrossRef]

Z. Yang, C. Ko, V. Balakrishnan, G. Gopalakrishnan, and S. Ramanathan, Phys. Rev. B 82, 205101 (2010).
[CrossRef]

Phys. Rev. Lett. (1)

D. J. Hilton, R. P. Prasankumar, S. Fourmaux, A. Cavalleri, D. Brassard, M. A. El Khakani, J. C. Kieffer, A. J. Taylor, and R. D. Averitt, Phys. Rev. Lett. 99, 226401 (2007).
[CrossRef]

Rev. Sci. Instrum. (1)

G. Zhao, R. N. Schouten, N. van der Valk, W. T. Wenckebach, and P. C. M. Planken, Rev. Sci. Instrum. 73, 1715 (2002).
[CrossRef]

Science (1)

T. Driscoll, H.-T. Kim, B.-G. Chae, B.-J. Kim, Y.-W. Lee, N. M. Jokerst, S. Palit, D. R. Smith, M. Di Ventra, and D. N. Basov, Science 325, 1518 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Solid-State Electron. (1)

S. Hormoz and S. Ramanathan, Solid-State Electron. 54, 654 (2010).
[CrossRef]

Other (1)

A. Thoman, Far-Infrared Probing of the Metal-Insulator Transition in Thin-Films and of the Dynamics of Pure Ionic Liquids: An Application of THz Time-Domain Spectroscopy (Universitatsbibliothek Freiburg, 2009).
[PubMed]

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (3)

Fig. 1
Fig. 1

(a) X-ray diffraction (XRD) 2 θ ω scan profile obtained from the monoclinic VO 2 film grown on the rhombohedral sapphire (0001) substrate. The inset includes the rocking curve measured at the (002) reflection peak with FWHM value of ~ 0.03 ° . (b) XRD φ-scan at ψ = 45 ° and 2 θ = 27 ° corresponding to (011) plane reflection in monoclinic VO 2 phase.

Fig. 2
Fig. 2

(a) THz signals transmitted through both the VO 2 thin film and the sapphire substrate as a function of temperature. The insets show the temporal and frequency profile of the THz pulse transmitted solely through the substrate. The T-dependence of the transmitted THz electric field amplitude (b) and phase shift (c) is shown relative to the transmission of the bare substrate as a function of frequency. All data is normalized to the transmission through the thin film at 50 ° C .

Fig. 3
Fig. 3

Conductivity of the VO 2 thin film averaged from 0.3 to 0.95 THz as a function of temperature during heating (black symbols) and cooling (red symbols). The dashed beige curves show the behavior of a polycrystalline thin film measured previously by Jepsen et al. [10]. The blue and magenta curves show the predictions of the Bruggeman and MG effective medium theories, respectively.

Equations (1)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

E VO 2 / E ref = ( 1 + n substrate ) / ( 1 + n substrate + Z 0 σ ˜ ( ω f ) d ) ,

Metrics