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共有20条相似文献,以下是第1-20项 搜索用时 203 毫秒

1.  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.    

2.  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.    

3.  纳米VO2/ZnO复合薄膜的热致变色特性研究  
   朱慧群  李毅  周晟  黄毅泽  佟国香  孙若曦  张宇明  郑秋心  李榴  沈雨剪  方宝英《物理学报》,2011年第60卷第9期
   为提高VO2薄膜的热致变色性能,采用纳米结构和复合结构二者相结合的方法,通过磁控溅射技术先在玻璃衬底上制备高(002)取向ZnO薄膜,再在ZnO层上室温沉积钒金属薄膜,最后经热氧化处理获得纳米结构VO2/ZnO复合薄膜.利用变温拉曼光谱观察分析了VO2/ZnO薄膜相变前后的晶格畸变和键态的演变过程,讨论了薄膜的结构与热致红外开关特性和相变温度的内在关系.结果显示,与相同条件获得的同厚度的单层VO2薄膜相比,纳米VO    

4.  草酸还原法制备VO2  
   安鑫鑫  荆西平    《无机化学学报》,2010年第26卷第7期
   利用草酸还原五氧化二钒的方法制备系列低价钒氧化合物。将混匀的原料置于高纯N2洗气后的石英管中,600 ℃反应 2 h,nV2O5nH2C2O4在1∶0.5至1∶2.5范围变化时,可以分别得到单一物相的V6O13,VO2和V2O3粉体。通过XRD,XPS,EPR,电阻测量及磁性测试等手段对VO2样品进行了表征,结果显示VO2样品在65 ℃附近发生从半导体到金属的相变,并且其电学和磁学性质变化与文献报道基本一致。    

5.  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    

6.  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.    

7.  掺钨VO2薄膜的电致相变特性  
   张娇  李毅  刘志敏  李政鹏  黄雅琴  裴江恒  方宝英  王晓华  肖寒《物理学报》,2017年第66卷第23期
   采用直流磁控溅射与后退火工艺相结合的方法,在掺氟SnO2(FTO)导电玻璃基底上制备了高质量的掺钨VO2薄膜,对薄膜的结构、表面形貌和光电特性进行测试,分析了钨掺杂对其相变性能的影响.结果表明,室温下掺钨VO2薄膜的阈值电压为4.2 V,观察到阈值电压下约有两个数量级的电流突变.随着温度升高,相变的阈值电压降低,且电流突变幅度减小.当施加8 V电压时,分别在不同温度下测试了掺钨VO2薄膜的透过率.温度为20和50℃时,掺钨VO2薄膜相变前后的红外透过率差量分别为23%和27%.与未掺杂的VO2薄膜相比,掺钨VO2薄膜具有相变温度低、阈值电压低和电阻率小的特点,在高速光电器件中有广阔的应用前景.    

8.  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    

9.  磁控溅射制备W掺杂VO2/FTO复合薄膜及其性能分析  
   佟国香  李毅  王锋  黄毅泽  方宝英  王晓华  朱慧群  梁倩  严梦  覃源  丁杰  陈少娟  陈建坤  郑鸿柱  袁文瑞《物理学报》,2013年第62卷第20期
   为了获得相变温度低且热致变色性能优越的光学材料, 室温下在F:SnO2 (FTO)导电玻璃基板表面沉积钨钒金属膜, 再经空气气氛下的热氧化处理, 制备了W掺杂VO2/FTO复合薄膜, 利用X射线光电子能谱、X射线衍射和扫描电镜对薄膜的结构和表面形貌进行了分析. 结果表明: 高温热氧化处理过程中没有生成W, F, V混合氧化物, W以替换V原子的方式掺杂. 与采用相同工艺和条件制备的纯VO2/FTO复合薄膜相比, W掺杂VO2薄膜没有改变晶面取向, 仍具有(110)晶面择优取向, 相变温度下降到35 ℃左右, 热滞回线收窄到4 ℃, 高低温下的近红外光透过率变化量提高到28%. 薄膜的结晶程度明显提高, 表面变得平滑致密, 具有很好的一致性, 对光电薄膜器件的设计开发和工业化生产具有重要意义. 关键词: W掺杂 2')" href="#">VO2 FTO导电玻璃 磁控溅射    

10.  利用真空变温电阻测试仪研究VO2薄膜的电阻特性  
   朱亚彬  王子潇  郑凯《物理实验》,2012年第12期
   利用磁控溅射技术在普通玻璃基片上制备了VO2薄膜,晶体结构和表面形貌分析表明制备的样品主要具有VO2相,结晶情况良好.利用自制真空变温薄膜电阻测试仪器测试了VO2薄膜的电阻率随温度变化曲线,观察到钒氧化物的电阻突变和热滞现象.    

11.  VO2热致变色薄膜的结构和光电特性研究  被引次数:10
   崔敬忠  达道安  姜万顺《物理学报》,1998年第47卷第3期
   用磁控溅射方法制备了VO2热致变色薄膜.用X射线衍射、X射线光电子谱和原子力显微镜对薄膜的宏观及微观结构进行了分析,表明VO2薄膜纯度高、相结构单一、结晶度好.薄膜的光透过率在2000nm处相变前后改变了42%,高/低温电阻率变化达到三个数量级以上.薄膜的光透过谱和相变过程中电学性质变化的研究与结构分析结果相一致.    

12.  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    

13.  基于FTO/VO2/FTO结构的VO2薄膜电压诱导相变光调制特性  
   郝如龙  李毅  刘飞  孙瑶  唐佳茵  陈培祖  蒋蔚  伍征义  徐婷婷  方宝英  王晓华  肖寒《物理学报》,2015年第64卷第19期
   采用直流磁控溅射和后退火工艺在掺氟的SnO2(FTO)导电玻璃衬底上制备VO2薄膜, 研究了不同退火时间和不同比例的氮氧气氛对VO2薄膜性能的影响, 对VO2薄膜的结晶取向、表面形貌、表面元素的相对含量和透过率随波长变化进行了测试分析, 结果表明在最佳工艺条件下制备得到了组分相对单一的VO2薄膜. 基于FTO/VO2/FTO结构在VO2薄膜两侧的透明导电膜上施加电压并达到阈值电压时, 观察到了明显的电流突变. 当接触面积为3 mm×3 mm时, 阈值电压为1.7 V, 阈值电压随接触面积的增大而增大. 与不加电压的情况相比, FTO/VO2/FTO结构在电压作用下高低温的红外透过率差值可达28%, 经反复施加电压, 该结构仍保持性能稳定, 具有较强的电致调控能力.    

14.  VO2薄膜表面氧缺陷的修复:F4TCNQ分子吸附反应  
   王凯  张文华  刘凌云  徐法强《物理学报》,2016年第65卷第8期
   VO2表面氧缺陷的存在对VO2材料具有显著的电子掺杂效应, 极大地影响材料的本征电子结构和相变性质. 通过2, 3, 5, 6-四氟-7, 7', 8, 8'-四氰二甲基对苯醌(F4TCNQ)分子表面吸附反应, 可以有效消除表面氧缺陷及其电子掺杂效应. 利用同步辐射光电子能谱和X射线吸收谱原位研究了修复过程中电子结构的变化以及界面的化学反应, 发现这种方式使得VO2薄膜样品氩刻后得到的V3+失去电子成功地被氧化成原先的V4+, 同时F4TCNQ分子吸附引起电子由衬底向分子层转移, 界面形成带负电荷的分子离子物种. 受电化学性质的制约, F4TCNQ分子吸附反应修复氧缺陷较氧气氛退火更安全有效, 不会引起表面过度氧化形成V2O5.    

15.  VO2薄膜Vis-NIR及NIR-MIR椭圆偏振光谱分析  
   王盼盼  章俞之  彭明栋  张云龙  吴岭南  曹韫真  宋力昕《物理学报》,2016年第65卷第12期
   采用射频磁控溅射在石英玻璃基底上反应溅射制备单斜相(M相) VO2薄膜. 利用V-VASE和IR-VASE椭圆偏振仪及变温附件分别在0.5-3.5 eV (350-2500 nm)和0.083-0.87 eV (1400-15000 nm)入射光能量范围内对相变前后的VO2薄膜进行光谱测试, 运用逐点拟合的方式, 并通过薄膜的吸收峰的特征, 在 0.5-3.5 eV范围内添加3个Lorentz 谐振子色散模型和0.083-0.87 eV范围内添加4个Gaussion振子模型对低温态半导体态的薄膜椭偏参数进行拟合, 再对高温金属态的薄膜添加7个 Lorentz谐振子色散模型对进行椭偏参数的拟合, 得到了较为理想的拟合结果. 结果发现: 半导体态的VO2薄膜的折射率在近红外-中红外基本保持在最大值3.27不变, 且消光系数k在此波段接近于零, 这是由于半导体态薄膜在可见光-近红外光范围内的吸收主要是自由载流子吸收, 而半导体态薄膜的d//轨道内的电子态密度较小. 高温金属态的VO2薄膜的折射率n在近红外-中红外波段具有明显的增大趋势, 且在入射光能量为0.45 eV时大于半导体态的折射率; 消光系数k在近红外波段迅速增大, 原因是 在0.5-1.62 eV范围内, 能带内的自由载流子浓度增加及电子在V3d能带内发生带内的跃迁吸收, 使k值迅速增加; 当能量小于0.5 eV时k值变化平缓, 是由于薄膜内自由载流子浓度和电子跃迁率趋于稳定所致.    

16.  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.    

17.  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.    

18.  金红石相VO2电子结构与光电性质的第一性原理研究  
   苏锐  何捷  陈家胜  郭英杰《物理学报》,2011年第60卷第10期
   采用完全势线性缀加平面波方法(FP-LAPW)结合密度泛函+U(DFT+U)模型计算了金红石相VO2的电子结构和光学性质. 电子态密度计算结果表明所采用的方法可以较好的描述体系的导带电子结构. 计算得到体系为导体,V—O键主要由O原子的2 p轨道与V原子的3 d轨道杂化形成,外加光场垂直和平行于c轴时体系的等离子振荡频率为3.44 eV和2.74 eV,光电导率在0—1 eV之间有一个与带内跃迁有关的德鲁德峰,而大于1 eV的光电导率主要由电    

19.  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.    

20.  离子束增强沉积VO2多晶薄膜的温度系数  被引次数:2
   李金华  袁宁一《物理学报》,2004年第53卷第8期
   用改进的离子束增强沉积方法和恰当的退火从V2O5粉末直接制备了VO2多晶薄膜.实验测试表明,薄膜的取向单一、相变特性显著、结构致密、界面结合牢固、工艺性能良好,薄膜的电阻温度系数(TCR)最高可达4.23%/K.从成膜机理出发,较详细地讨论了离子束增强沉积 VO2多晶薄膜的TCR高于VOx薄膜的TCR的原因.分析认为,单一取向的VO2结构使薄膜晶粒具有较高的电导激活能,致密的薄膜结构减少了氧空位和晶界宽度,使离子束增强沉积 VO2多晶薄膜结构比其他方法制备的VOx薄膜更接近于单晶VO2是其具有高TCR的原    

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