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

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     

纳米VO2/ZnO复合薄膜的热致变色特性研究

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关键词： ZnO 2')" href="#">VO₂ 纳米复合薄膜 热致变色 拉曼光谱     

VO2热致变色薄膜的结构和光电特性研究

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. 关键词：     

基于VO2@SiO2核壳纳米粒子的热致变色薄膜

为解决VO_2热致变色薄膜可见光透射率低、耐候性差以及热分解法制备VO_2纳米颗粒易团聚等问题,提出了一种基于VO_2@SiO_2核壳纳米粒子的热致变色薄膜。首先利用VO(OH)_2表面负电荷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷中氨基正电荷间的静电相互作用,在前驱体VO(OH)_2表面进行SiO_2包覆得到VO(OH)_2@SiO_2核壳纳米粒子,然后在Ar气氛下对其进行高温热处理得到VO_2@SiO_2核壳纳米粒子,将其分散至树脂中并涂覆在玻璃基材上得到热致变色薄膜,并对热致变色薄膜的热致变色性能及核壳粒子的耐候性进行了研究。从透射电镜照片可以看出SiO_2壳层可以阻止前驱体VO(OH)_2在热分解过程中的团聚长大,对光学性能的研究表明低折射率的SiO_2和空气能够提高热致变色薄膜的光学性能,并且当VO(OH)_2@SiO_2纳米粒子的质量分数为10wt%时复合薄膜的光学性能最佳。SiO_2壳层对VO_2的保护作用可以有效提高其抗氧化性,并且可以提升纳米颗粒在酸性环境下的耐腐蚀性,延长热致变色薄膜的使用寿命。     

钽掺杂氧化钨薄膜电致变色性能

为改善氧化钨电致变色薄膜的电化学循环稳定性,采用磁控溅射方法制备了钽掺杂的氧化钨电致变色薄膜。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、光谱椭偏仪(SE)、紫外-可见分光光度计、电化学工作站对薄膜的微观结构、光谱调制能力、着色效率、循环稳定性进行了表征和分析,研究了钽掺杂对氧化钨薄膜结构及电致变色性能的影响。结果表明,适量掺杂可以调节薄膜的微观结构,使薄膜中的裂纹减少,表面更为均匀;但当掺杂过度时,薄膜太过致密,甚至出现表面颗粒团聚凸起的现象,影响了薄膜的多孔性和均匀性,阻碍了离子在薄膜中的迁移和扩散;相对于未掺杂的氧化钨薄膜,适量钽掺杂的薄膜具有更宽的光谱调制范围和更高的着色效率,亦表现出良好的循环稳定性。     

热致可逆变色的聚二炔/稀土离子纳米复合物

将Dy⁺或Sm⁺掺杂到具有层状结构的10,12-二十五碳二炔酸(PCDA)纳米粒子中,得到二炔酸/稀土离子(PCDA-RE)纳米复合物．随后在稍微高于二炔酸熔点的温度下对PCDA-RE纳米复合物进行退火处理,退火后的PCDA-RE纳米复合物发生拓扑聚合反应得到聚二炔酸/稀土离子(PDA-RE)纳米复合物．虽然纯聚二炔酸的热致变色过程是不可逆的,但是PDA-Sm纳米复合物和PDA-Dy纳米复合物分别具有不完全和完全热致可逆变色的性能．研究表明,PDA-RE纳米复合     

Bi2O3-Li2O玻璃的热致变色研究

发现氧化铋和氧化锂所形成的玻璃有着明显的热致变色现象.温度系数随氧化铋含量的增加而上升,反映了热致变色现象主要来源于氧化铋.这种热致变色现象与半导体同样,来源于玻璃中的电子声子相互作用而产生的随温度变化的光学能隙.氧化铋重金属氧化物玻璃中高电子密度和低声子能量的化学键是产生强电子声子相互作用的主要原因 关键词： 玻璃 热致变色 电子-声子相互作用     

热致变色材料的吸收控制研究

(La1-xSrx)MnO3型热致变色材料是一种新型热致发射率变化功能材料,该材料的最大不足在于对太阳辐射具有很大的吸收率.针对以上问题,本文将一维微结构光谱控制特性应用于(La1-xSrx)MnO3型热致变色材料的吸收控制研究,根据太阳辐射能量分布及热致变色材料的应用温度,分析了一维微结构与热致变色材料的匹配特性,确定了一维微结构的光谱特性及其带宽.采用遗传算法优化设计了一维微结构,计算了优化结构的光谱特性,根据其光谱特性分别评估和计算了吸收控制性能和发射率变化特性,并进行了深入分析.     

Bi_2O_3-Li_2O玻璃的热致变色研究

发现氧化和氧化锂所形成的玻璃有着明显的热致变色现象 .温度系数随氧化含量的增加而上升 ,反映了热致变色现象主要来源于氧化 .这种热致变色现象与半导体同样 ,来源于玻璃中的电子 声子相互作用而产生的随温度变化的光学能隙 .氧化重金属氧化物玻璃中高电子密度和低声子能量的化学键是产生强电子 声子相互作用的主要原因     

混合氧化物掺杂电致变色

本文论述采用混合氧化物掺杂的新方法,对电致变色层和离子导电层分别掺入氧化物和金属,使电致变色器件响应速度、增大着色透过率变化等方面的特性得到很大改善.最后给出实验结果.     

Al掺杂四针状ZnO纳米结构的制备及其光致发光和场发射特性

采用热蒸发法成功制备了Al掺杂四针状ZnO纳米结构(T-AZO),利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、荧光光谱仪和场发射测试系统分别研究了不同Al摩尔分数对T-AZO纳米结构表面形貌、微结构、光致发光谱和场发射特性的影响。实验结果表明:T-AZO纳米结构呈现六角纤锌矿结构,Al掺杂对四针状ZnO纳米结构的形貌产生明显影响并且使紫外发射峰产生蓝移。实验中,当Al掺杂摩尔分数为3%时,场发射性能最好,其开启场强为1.33 V/μm,场增强因子为8 420。     

复合纳米光学变色薄膜

用热蒸发和磁控溅射的物理镀膜方法和溶胶-凝胶化学涂布的方法相结合制备了有机和无机复合纳米光学变色薄膜。光学变色薄膜为多层薄膜,当有自然光进入光学变色薄膜时,随着入射光和视角的变化在薄膜上可以看到明显的光变色效果。这种薄膜可以单独或与油墨组合作为一种新颖的防伪材料。根据多层复合膜光干涉原理经设计和计算确定薄膜为PET／Cr／介质／Al膜系结构。介质分别是有机高聚物和SiO2。SiO2是多孔纳米材料,用溶胶-凝胶方法制备,通过调节催化和凝胶的方式和条件,折射率在1.15～1．45之间。介绍了制作方法和薄膜特性。     

WO3薄膜的电致变色特性研究

介绍了ＷＯ３电致变色薄膜的变色机理和制备工艺，对ＷＯ３薄膜的电阻率，结构，化学组玢，电化学特性和变性性能等特性进行了工艺，提出了ＷＯ３薄膜的一种新的锂化方法，这种方法对进一步研制全固态电致变色薄膜器件是十分关键的。     

热致变色可变发射率材料的制备与辐射特性研究

采用固相反应法制备了钙钛矿型锰氧化物热致变色材料,机械加工制得了薄层样品,测量了样品的晶体结构、居里温度以及辐射特性,分析了材料组分对样品居里温度和辐射特性的影响.试验结果表明,热致变色材料的发射率在相转变温度点附近会随温度的变化而突变.     

航天用热致变色材料低太阳吸收率研究

La_0.7Ca_0.2Sr_0.1MnO₃热致变色材料是一种发射率随温度变化的热控功能材料,不足的是这种材料的太阳吸收率过大。针对此问题,本文从多层薄膜理论和最优化理论出发,获得了基于多层薄膜的低太阳吸收率热致变色材料。根据计算得到的膜系结构参数,采用电子束蒸发法在热致变色材料表面沉积了多层薄膜,并对设计计算与实验测试结果进行研究和分析。研究表明:多层薄膜结构的设计能将热致变色材料的太阳吸收率从0.78降低至0.27,提高了热致变色材料的实用性。     

多孔型热致变色材料表面辐射特性研究

分别采用固相反应法和胶晶模板法制备出了块状和多孔型的钙钛矿锰热致变色材料。研究了不同制备工艺对材料居里温度的影响,探讨了不同掺杂比例、表面粗糙度和表面微结构对材料表面辐射特性的影响。结果表明,由于制备工艺不同,两种不同结构钙钛矿锰材料的居里温度相差较大,但其发射率均随温度升高而增大;而在室温以上,多孔材料的发射率明显比块状材料要大。同时,表面粗糙度对材料表面辐射特性的影响较大。     

Ni掺杂ZnO薄膜的荧光特性

采用脉冲激光沉积技术(PLD)在单晶Si 衬底上制备了Ni掺杂的ZnO薄膜,通过VARAIN Cary-Eclips 500型荧光光谱仪研究了样品的荧光特性。观察到360和380 nm左右2个荧光峰。通过Ni掺杂,研究了360 nm左右荧光峰的起源。结果表明,随着靶材中Ni掺杂量的不同,荧光峰峰位不变,而相应的发光强度发生了明显的变化。当靶材中Ni∶ZnO的摩尔比X_s为5％时,样品中360 nm紫外荧光峰的发光强度最佳,表明360 nm左右荧光峰并不是重掺杂后杂质能级深入到导带的结果,有可能是起源于分裂的价带与导带间的复合跃迁。     

电致变色薄膜锂化技术的研究

提出了一种新的电致变色薄膜的锂化方法，通过电子枪蒸镀锂单质，提高了锂的离化率，从而提高了锂化效果，采用此技术研制的全固态电致变色薄膜器件获得了较好的变色特性，透射式和反射式全固态电致变色薄膜器件的变色性能分别为５０％￣５％和７０％￣２０％。     

衬底温度对反应磁控溅射W掺杂ZnO薄膜的微观结构及光电性能的影响

采用直流脉冲反应磁控溅射方法生长W掺杂ZnO（WZO）透明导电氧化物薄膜并研究了衬底温度对薄膜微观结构、组分、表面形貌以及光电性能的影响.实验结果表明,WZO薄膜具有良好的（002）晶面择优取向,且适当的衬底温度是制备优质WZO薄膜的关键因素.随着衬底温度升高,薄膜表面粗糙度先增大后减小;衬底温度较高时,薄膜的结构致密,结晶质量好,电子迁移率高.当衬底温度为325℃时,WZO薄膜获得最低电阻率9.25×10^-3Ω·cm,方块电阻为56.24Ω/□,迁移率为11.8 cm² V^-1·s^-1,其在可见光及近红外区域（400—1500 nm）范围的平均透过率达到85.7%.