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共有20条相似文献,以下是第1-20项 搜索用时 234 毫秒

1.  电触发二氧化钒纳米线发生金属-绝缘体转变的机理  
   王泽霖  张振华  赵喆  邵瑞文  隋曼龄《物理学报》,2018年第67卷第17期
   二氧化钒(VO2)是一种强关联相变材料,在341 K下发生金属-绝缘体转变.尽管对于VO2相变的物理机理进行了大量研究,但科学家仍未形成统一认识.与热致VO2相变相比,电触发VO2相变应用前景更为广阔,但其机理也更为复杂.本文利用原位通电杆和超快相机技术,在透射电镜下原位观察了单晶VO2纳米线通电时的相转变过程,记录了相变过程中对应的电压-电流值,并在毫秒尺度下捕捉到了VO2的过渡相态.发现VO2电致相变并非由焦耳热引起,推断其机理是载流子注入.同时观察到电子结构相变和晶体结构相变存在解耦现象,进一步支持了上述推断.将VO2纳米线两端施加非接触式电场,观察到VO2纳米线在电场中的极化偏移,而未观察到相变发生,该现象同样支持相变的载流子注入机理.研究表明VO2的金 属-绝缘体转变遵循电子-电子关联机理,即根据电子关联的Mott转变进行.    

2.  VO2金属-绝缘体相变机理的研究进展  
   罗明海  徐马记  黄其伟  李派  何云斌《物理学报》,2016年第65卷第4期
   VO2是一种热致相变金属氧化物. 在341 K附近, VO2发生由低温绝缘体相到高温金属相的可逆转变, 同时伴随着光学、电学和磁学等性质的可逆突变, 这种独特的性质使得VO2在光电开关材料、智能玻璃、存储介质材料等领域有着广阔的应用前景. 因此, VO2金属-绝缘体可逆相变一直是人们的研究热点, 但其相变机理至今未有定论. 首先, 简要概述了VO2相变时晶体结构和能带结构的变化情况: 从晶体结构来讲, 相变前后VO2从低温时的单斜相VO2(M)转变为高温稳定的金红石相VO2(R), 在一定条件下此过程也可能伴随着亚稳态单斜相VO2(B)与四方相VO2(A)的产生; 从能带结构来看, VO2处于低温单斜相时, 其d//能带和π*能带之间存在一个禁带, 带宽约为0.7 eV, 费米能级恰好落在禁带之间, 表现出绝缘性, 而在高温金红石相时, 其费米能级落在π*能带与d//能带之间的重叠部分, 因此表现出金属导电性. 其次, 着重总结了VO2相变物理机理的研究现状. 主要包括: 电子关联驱动相变、结构驱动相变以及电子关联和结构共同驱动相变的3种理论体系以及支撑这些理论体系的实验结果. 文献报道争论的焦点在于, VO2是否是Mott绝缘体以及结构相变与MIT相变是否精确同时发生. 最后, 展望了VO2材料研究的发展方向.    

3.  纳米二氧化钒薄膜的制备及红外光学性能  被引次数:2
   梁继然  胡明  王晓东  李贵柯  季安  杨富华  刘剑  吴南健  陈弘达《物理化学学报》,2009年第25卷第8期
   采用双离子束溅射方法在Si3N4/SiO2/Si基底表面沉积氧化钒薄膜, 在氮气气氛下热处理获得二氧化钒薄膜. 利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)研究了热处理温度对氧化钒薄膜晶体结构、表面形貌和组分的影响, 利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对二氧化钒薄膜的红外透射性能进行了测试分析. 结果表明, 所制备的氧化钒薄膜以非晶态V2O5和四方金红石结构VO2为主, 经400 ℃、2 h热处理后获得了(011)择优取向的单斜金红石结构纳米VO2薄膜, 提高热处理温度至450 ℃, 纳米结构VO2薄膜的晶粒尺寸减小. FT-IR结果显示,纳米VO2薄膜透射率对比因子超过0.99, 高温关闭状态下透射率接近0. 小晶粒尺寸纳米VO2薄膜更适合在热光开关器件领域应用.    

4.  二氧化钒薄膜低温制备及其太赫兹调制特性研究  被引次数:1
   孙丹丹  陈智  文岐业  邱东鸿  赖伟恩  董凯  赵碧辉  张怀武《物理学报》,2013年第62卷第1期
   针对二氧化钒(VO2)薄膜在可调谐太赫兹功能器件中的应用,利用低温磁控溅射技术,在太赫兹和光学频段透明的BK7玻璃上制备出高质量的VO2薄膜.晶体结构和微观形貌分析显示薄膜为单相VO2单斜金红石结构,具有明显的(011)晶面择优取向,结构致密,表面平整.利用四探针技术和太赫兹时域光谱系统分析了薄膜的绝缘体-金属相变特性,发现相变过程中薄膜电阻率变化达到4个数量级,同时对太赫兹透射强度具有强烈的调制作用,调制深度高达89%.通过电学相变和太赫兹光学相变特性的对比研究,证实薄膜的电阻率突变主要与逾渗通路的形成有关,而太赫兹幅度的调制则来源于薄膜中载流子浓度的变化.该薄膜制备简单,成膜质量高,太赫兹调制性能优异,可应用于太赫兹开关和调制器等集成式太赫兹功能器件.    

5.  金属Pt薄膜上二氧化钒的制备及其电致相变性能研究  
   邱东鸿  文岐业  杨青慧  陈智  荆玉兰  张怀武《物理学报》,2013年第62卷第21期
   通过引入SiO2氧化物缓冲层, 在金属Pt电极上利用射频磁控溅射技术成功制备出高质量的VO2薄膜. 详细研究了SiO2厚度对VO2薄膜的晶体结构、微观形貌和绝缘体–金属相变(MIT)性能的影响. 结果表明厚度0.2 μm以上的SiO2缓冲层能够有效 消除VO2薄膜与金属薄膜之间的巨大应力, 制备出具有明显相变特性的VO2薄膜. 当缓冲层达到0.7 μm以上, 获得的薄膜具有明显的(011)晶面择优取向, 表面平整致密, 相变前后电阻率变化达到3个数量级以上. 基于该技术制备了Pt-SiO2/VO2-Au三明治结构, 通过在垂直膜面方向施加很小的驱动电压, 观察到明显的阶梯电流跳跃, 证实实现了电致绝缘体–金属相变过程. 该薄膜制备工艺简单, 性能稳定, 器件结构灵活可应用于集成式电控功能器件. 关键词: 二氧化钒薄膜 相变特性 电致相变 阈值电压    

6.  氧化钒晶体的半导体至金属相变的理论研究  
   宋婷婷  何捷  林理彬  陈军《物理学报》,2010年第59卷第9期
   本文利用第一性原理方法研究了金红石相和单斜相VO2晶体的电子结构和热力学性质.在计算中采用局域密度近似结合Hubbard U模型(LDA+U)描述电子的局域强关联效应,同时也利用微扰密度泛函方法计算了两种相结构的声子谱.计算结果表明V原子3d电子轨道中x2-y2轨道能级分裂决定了VO2晶体在不同相结构下的金属和绝缘体特性.零温状态方程计算揭示了在68 GPa时可以发生从单斜结构 关键词: 2')" href="#">VO2 相变 第一性原理    

7.  氧空穴导致二氧化钒低温相带隙变窄  
   顾艳妮  吴小山《物理学报》,2017年第66卷第16期
   具有一定能量的光照导致低温绝缘二氧化钒(VO2)发生绝缘体金属转变.本文通过密度泛函理论的Heyd-Scuseria-Ernzerhof杂化泛函方法对含氧空穴的低温绝缘VO2非磁M1相进行第一性原理研究.研究发现,含氧空穴的M1的晶格参数几乎不变,但氧空穴附近的长的V–V键长却变短了.进一步研究发现,尽管纯的非磁M1的带隙是0.68 eV,但含O1和O2位的氧空穴非磁M1带隙分别为0.23 eV和0.20 eV,同时含有O1和O2位氧空穴非磁M1带隙为0.15 eV,这很好地解释了实验结果.    

8.  低温拉曼光谱研究二氧化钛纳米晶的相变  
   朱克荣  陈强  邓昱  尹真  张明生《光散射学报》,2008年第20卷第4期
   本文通过对二氧化钛纳米晶在-190℃温度的低温拉曼光谱的研究,得到了在二氧化钛纳米晶聚集体中,可以发生锐钛矿到板钛矿然后到金红石和/或直接到金红石的相变;也可发生板钛矿到锐钛矿然后到金红石和/或直接到金红石的相变。    

9.  用于红外激光防护的高开关率VO2薄膜  
   王雅琴  姚刚  黄子健  黄鹰《物理学报》,2016年第65卷第5期
   采用反应离子束溅射和后退火处理技术在石英玻璃基底上制备了具有纳米粒子的二氧化钒(VO2)薄膜. 该薄膜具有半导体-金属相变特性,在3 μm处的开关率达到76.6%。 热致相变实验结果给出了准确的最佳退火温度为465 ℃. 仿真、热致相变和光致相变实验都显示VO2薄膜在红外波段具有很高的光学开关特性. 光电池防护实验结果显示VO2薄膜将硅光电池的抗干扰能力提升了2.6倍, 证明了VO2在激光防护中的适用性. 采用连续可调节系统研究得到VO2在室温条件下的相变阈值功率密度为4.35 W/cm2, 损伤阈值功率密度为404 W/cm2。 低相变阈值和高损伤阈值都进一步证明VO2薄膜适用于激光防护系统。本实验制备的VO2薄膜在光开关、光电存储器、智能窗等方面也具有广泛的应用价值.    

10.  硅基VO2纳米薄膜光致绝缘体—金属相变的THz时域频谱研究  被引次数:1
   王昌雷  田震  邢岐荣  谷建强  刘丰  胡明列  柴路  王清月《物理学报》,2010年第59卷第11期
   利用THz时域频谱技术(THz-TDS)研究了硅基二氧化钒(VO2)纳米薄膜的光致绝缘体—金属相变特性.在连续光激发下前后,观察到了非常明显的THz透过率变化,并通过薄膜近似计算出了THz波段金属态VO2薄膜的电导率.根据实验结果建立了金属态VO2薄膜的等效Drude模型,得到了复电导率,复电容率以及复折射率等相关的基本参数,并通过基于时域有限积分法模拟了THz波穿透硅基金属态VO2薄膜的过程,验证了所建立的模型的正确 关键词: 二氧化钒 光致相变 Drude模型 THz时域频谱技术    

11.  基于VO2薄膜相变原理的温控太赫兹超材料调制器  被引次数:1
   刘志强  常胜江  王晓雷  范飞  李伟《物理学报》,2013年第62卷第13期
   利用二氧化钒薄膜绝缘相–金属相的相变特性, 提出了一种基于超材料的温控太赫兹调制器, 研究了相变超材料在太赫兹波段的传输特性和温控可调谐特性. 当入射太赫兹波为水平偏振或垂直偏振状态时, 器件的透过率谱线在1 THz附近呈现出两个独立的、中心频率分别为1.3 THz和1.7 THz、 带宽分别为0.2 THz和0.35 THz的 透射宽带. 当温度从40℃至80℃变化时, 两宽带的透过率发生明显的降低, 在二氧化钒的相变温度(68℃)时尤其灵敏, 对入射光的二种偏振状态, 调制深度均达到60%以上, 实现了良好的调制效果. 关键词: 太赫兹超材料 2薄膜')" href="#">VO2薄膜 调制器 相变    

12.  TiO_2晶型及其相变的高温拉曼光谱研究  被引次数:8
   尤静林  蒋国昌  王桢枢  潘晓燕  马学鸣《光散射学报》,2004年第16卷第2期
   本文测量了锐钛矿型和金红石型TiO2常温至1923K的高温拉曼光谱,观察了锐钛矿型TiO2在1373K~1473K间发生相变,不可逆转化为金红石型TiO2,分析了特征峰随温度变化的规律以及两种结构相的温度依赖性。并为不同晶型TiO2的研究、生产和应用提供重要的实验依据。    

13.  花状掺杂W-VO$lt;sub$gt;2$lt;/sub$gt;/ZnO热致变色纳米复合薄膜研究  
   朱慧群  李毅  叶伟杰  李春波《物理学报》,2014年第63卷第23期
   为解决掺杂引起的二氧化钒薄膜的红外调制幅度下降以及二氧化钒复合薄膜相变温度需要进一步降低等问题, 采用纳米结构、掺杂改性和复合结构等多种机理协同作用的方案, 利用共溅射氧化法, 先在石英玻璃上制备高(002)取向的ZnO薄膜, 再在ZnO层上室温共溅射沉积钒钨金属薄膜, 最后经热氧化处理获得双层钨掺杂W-VO2/ZnO纳米复合薄膜. 利用X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电镜和变温光谱分析等对薄膜的结构、组分、形貌和光学特性进行了分析. 结果显示, W-VO2/ZnO 纳米复合薄膜呈花状结构, 取向性提高, 在保持掺杂薄膜相变温度(约39 ℃)和热滞回线宽度(约6 ℃)较低的情况下, 其相变前后的红外透过率差量增加近2倍, 热致变色性能得到协同增强. 关键词: 2')" href="#">VO2 ZnO W掺杂 热致变色    

14.  二氧化钒的电子结构及光学性质计算  
   宋婷婷  何捷  孟庆凯  孙鹏《光散射学报》,2008年第20卷第2期
   本文使用基于量子力学第一性原理的CASTEP程序包,计算了单斜结构和金红石结构的二氧化钒(VO2)的电子结构、介电常数、吸收系数、折射率等光学性质。介电函数的虚部、吸收光谱、折射率等它们的峰值位置存在一一对应关系,这表明了它们之间存在着内在的联系,它们都与电子从价带到导带的跃迁吸收有关,这为从物理本质上理解二氧化钒的光学性质提供了重要的依据。计算结果与实验结果符合得很好。    

15.  由绝缘体转变为金属(发生在100fs时间内)  
   云中客《物理》,2002年第31卷第2期
   美国加州大学圣地亚哥分校的A .Cavallen教授和他在加拿大魁北克大学的合作者们进行了一项新的实验 ,他们让一个 5 0fs的激光脉冲进入到一个厚度为 2 0 0nm的二氧化钒 (VO2 )薄膜样品中 .在激光的作用下 ,样品发生了两个相变过程 :一个是由X射线记录下来的晶体的结构性相变 ,它使每一个晶胞增大了一点点 ;另一个是由可见光短脉冲记录下来的从绝缘体转变为金属体的电相变 .两个相变都在预料不到的短时间间隔内完成 ,这次实验使研究者们观测到一个固体是如何逐渐地 (但实际上几乎是在瞬间发生的 )从一个状态转变为另一个新的…    

16.  矿物及炉渣中钒钛物相分析概述  被引次数:1
   陈友善《分析试验室》,1986年第12期
   概述了我国十多年来矿物及炉渣中钒、钛的物相分析。用扫描电子显微镜和场离子显微分析查明炉渣中有Ti_4CS_2和Fe·V_2O_3、(V、Ti)C_2等新的化学物相。钒、钛的化学物相分析研究结果表明,可以定量测定炉渣和矿物中V(金属)、VC、VN、FeO·V_2O_3、TiC、TiN、TiO与Ti_2O_3化合物相和钒渣中各价态VO、V_2O_3、VO_2化合物的量及钒钛磁铁矿(Fe_3O_4·T(?)O_2)、铁铁矿(FeO·TiO_2)和金红石(a-TiO_2)的量。    

17.  飞秒激光诱导二氧化钛金红石单晶相变的拉曼光谱研究  被引次数:2
   杨俊毅  马洪良  鲁波  马国宏《光学学报》,2007年第27卷第10期
   利用显微拉曼光谱仪研究了近红外飞秒激光脉冲诱导二氧化钛金红石单晶所引起的相变。实验发现当激光的平均功率为300 mW时,随着辐照时间的增加,金红石相的Eg模式强度增强,而A1g模式强度减弱,由此得出激光诱导晶体产生了色心;辐照时间为10 s时,锐钛矿相出现;并且随着辐照时间的增加,锐钛矿相的拉曼振动模式强度增强,金红石相的减弱。然而当辐照时间确定为1/63 s时,随着激光功率的增加,金红石Eg模式强度与A1g模式强度的比值增加,而没有锐钛矿相出现。    

18.  透明致密单质钠  
   马琰铭  李印威  Eremets Mikhail  Oganov Artem R.《物理》,2011年第40卷第8期
   传统高压理论认为,高压可以有效地缩短金属内部的原子间距,导致价带和导带展宽,进而使其金属性增强.然而,目前实验可达到的压力条件已能够将物质压缩到原子的芯电子发生重叠的状态.这一高压效应会使金属发生复杂的结构相变,使之具有独特的晶体结构和无法用传统理论来描述的电子性质.传统理论曾预言,简单金属锂和钠在高压下会出现原子配对而导致的非金属相,但这一预言没有得到后续理论和实验的支持.本研究将理论模拟和高压实验相结合,发现金属钠在200万大气压下转变为一种新型物质状态——光学透明的宽带隙绝缘态.绝缘态钠具有简单而独特的晶体结构——c轴高度压缩的双六角密堆结构.高压钠的绝缘态不是早期理论预言的原子配对的结果,而是p和d轨道电子杂化,以及芯电子云之间高度交叠的结果.钠原子的价电子受芯电子排斥而高度局域在晶格间隙中,这些在间隙中被"冻结"的价电子完全失去了自由电子的特性,表现出绝缘特性.当压力促使原子的芯电子发生强烈重叠时,这种新型绝缘状态可以在其他元素和化合物中存在.    

19.  花状掺杂W-VO_2/ZnO热致变色纳米复合薄膜研究  
   朱慧群  李毅  叶伟杰  李春波《物理学报》,2014年第23期
   为解决掺杂引起的二氧化钒薄膜的红外调制幅度下降以及二氧化钒复合薄膜相变温度需要进一步降低等问题,采用纳米结构、掺杂改性和复合结构等多种机理协同作用的方案,利用共溅射氧化法,先在石英玻璃上制备高(002)取向的Zn O薄膜,再在Zn O层上室温共溅射沉积钒钨金属薄膜,最后经热氧化处理获得双层钨掺杂W-VO2/Zn O纳米复合薄膜.利用X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电镜和变温光谱分析等对薄膜的结构、组分、形貌和光学特性进行了分析.结果显示,W-VO2/Zn O纳米复合薄膜呈花状结构,取向性提高,在保持掺杂薄膜相变温度(约39?C)和热滞回线宽度(约6?C)较低的情况下,其相变前后的红外透过率差量增加近2倍,热致变色性能得到协同增强.    

20.  Zn2+掺杂对TiO2相变温度和晶粒尺寸的影响  
   金丽娜  史志铭  闫龙《人工晶体学报》,2007年第36卷第3期
   采用溶胶-凝胶法制备了不同含量Zn2 掺杂的氧化钛粉体,利用TG-DTA、XRD测试技术检测了锌离子掺杂对锐钛矿和金红石相变及其晶体尺度的影响。试验结果表明,锌离子的掺入抑制了锐钛矿和金红石的相变,使相变温度提高,而且显著阻碍晶体的生长,从而获得纳米晶体。    

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