花状掺杂W-VO_2/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.     

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     

VO$lt;sub$gt;2$lt;/sub$gt;/AZO复合薄膜的制备及其光电特性研究

采用直流磁控溅射和后退火氧化的方法在掺铝氧化锌(AZO)导电玻璃上制备了二氧化钒(VO₂)薄膜,研究了不同的退火温度、退火时间对VO₂/AZO复合薄膜制备的影响,并对复合薄膜的结构、组分、光电特性进行了测试与分析. 结果表明,导电玻璃上的AZO没有改变VO₂的取向生长,但明显改变了VO₂薄膜的表面形貌特征. 与用相同工艺和条件在普通玻璃基底上制备的VO₂薄膜相比,VO₂/AZO复合薄膜的相变温度降低约25 ℃,热滞回线宽度收窄至6 ℃,相变前后可见光透过率均在50%以上,1500 nm处红外透过率约为55%和21%,电阻率变化达3 个数量级. 该复合薄膜表面平滑致密,制备工艺简单,性能稳定,可应用于新型光电器件. 关键词： 2')" href="#">VO₂ AZO 热致相变 光电特性     

Ti掺杂W$lt;sub$gt;18$lt;/sub$gt;O$lt;sub$gt;49$lt;/sub$gt;纳米线的电子结构与NO$lt;sub$gt;2$lt;/sub$gt;敏感性能的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法,通过理论建模,研究了Ti掺杂的非化学计量比W₁₈O₄₉纳米线的几何与能带结构以及电子态密度,并通过进一步计算NO₂/Ti-W₁₈O₄₉纳米线吸附体系的吸附能、电荷差分密度与电荷布居,分析了Ti掺杂W₁₈O₄₉纳米线的气体吸附与敏感性能. 计算发现,Ti掺杂改变了W₁₈O₄₉纳米线的表面电子结构,引入的额外的杂质态密度和费米能级附近能带结构的显著变化,使掺杂纳米线带隙与费米能级位置改变,纳米线导电性能增强. 吸附在W₁₈O₄₉纳米线表面的NO₂作为电子受体从纳米线导带夺取电子,导致纳米线电导降低,产生气体敏感响应. 与纯相W₁₈O₄₉纳米线相比,NO₂/Ti-W₁₈O₄₉纳米线吸附体系内部存在更多的电子转移,从理论上定量地反映了Ti掺杂对改善W₁₈O₄₉纳米线气敏灵敏度的有效性. 对Ti掺杂纳米线不同气体吸附体系电子布居的进一步计算表明,Ti掺杂纳米线对NO₂气体具有良好的灵敏度和选择性. 关键词： 密度泛函计算 Ti掺杂 18O₄₉纳米线')" href="#">W₁₈O₄₉纳米线 气敏     

相位物体$lt;i$gt;Z$lt;/i$gt;-扫描研究金属簇合物［$lt;i$gt;Tp$lt;/i$gt;*W($lt;i$gt;μ$lt;/i$gt;$lt;sub$gt;3$lt;/sub$gt;-S)$lt;sub$gt;3$lt;/sub$gt;Cu$lt;sub$gt;3$lt;/sub$gt;$lt;i$gt;Py$lt;/i$gt;$lt;sub$gt;3$lt;/sub$gt;($lt;i$gt;μ$lt;/i$gt;$lt;sub$gt;3$lt;/sub$gt;-Br)］($lt;i$gt;PF$lt;/i$gt;$lt;sub$gt;6$lt;/sub$gt;)/DMF溶液的瞬态热致非线性折射

在纳秒时域,采用相位物体（PO）Z-扫描技术研究了一种新型金属簇合物溶液的瞬态热致非线性效应.该方法的最大优点是很容易区分瞬态热致非线性折射和三阶非线性折射.本文利用PO Z-扫描和传统Z-扫描研究了在8 ns脉宽、不同能量激光脉冲作用下［Tp*W（μ₃-S）₃Cu₃Py₃（μ₃-Br）］（PF₆）/DMF溶液的光学非线性.从声波方程和热传导方程出发,对实验结果进行了理论分析和数值模拟,理论值和实验结果很好的吻合.研究结果表明,样品溶液的非线性折射主要来源于瞬态热致非线性效应. 关键词： Z-扫描')" href="#">相位物体 Z-扫描 瞬态热致非线性折射 光克尔效应 DMF     

P掺杂对绿色荧光粉BaMgAl$lt;sub$gt;10$lt;/sub$gt;O$lt;sub$gt;17$lt;/sub$gt;:Mn$lt;sup$gt;2+$lt;/sup$gt;性能的影响

采用高温固相法合成P掺杂的BaMgAl₁₀O₁₇:Mn²⁺荧光粉,其中P通过（NH₄）₂HPO₄引入.利用X射线衍射谱、傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜、能量色散谱、真空紫外光谱等研究了P掺杂对BaMgAl₁₀O₁₇:Mn²⁺晶体结构、微观形貌、发光性能等的影响.研究结果表明：（NH₄）₂HPO₄具有助熔剂的作用,它的加入有助于荧光粉的晶化,改善荧光粉的形貌.P掺杂进入晶格,使得晶胞参数变小,从而改变了Mn²⁺的晶体场环境,引起发射光谱蓝移,色坐标x值降低.P掺杂能有效提高基质对真空紫外线的吸收,从而提高真空紫外激发下的发光强度. 关键词： P掺杂 10O₁₇:Mn²⁺')" href="#">BaMgAl₁₀O₁₇:Mn²⁺ 晶体结构 真空紫外     

Eu$lt;sup$gt;2+$lt;/sup$gt;的掺杂浓度对BaAl$lt;sub$gt;2$lt;/sub$gt;Si$lt;sub$gt;2$lt;/sub$gt;O$lt;sub$gt;8$lt;/sub$gt;：Eu$lt;sup$gt;2+$lt;/sup$gt;荧光粉发光特性的影响

采用化学共沉淀法一次煅烧工艺合成了BaAl₂Si₂O₈：Eu²⁺蓝色荧光粉.用X射线衍射仪和荧光分光光度计等对BaAl₂Si₂O₈：Eu²⁺蓝色荧光粉的相结构、发光性能进行了测试.结果表明：化学共沉淀法一次煅烧工艺合成的BaAl₂Si₂O₈：Eu²⁺蓝色荧光粉为单相;其激发光谱分布在240—410 nm的波长范围,峰值位于320 nm处,可以被InGaN管芯产生的350—410 nm辐射有效激发;在365 nm近紫外光的激发下,测得其发射光谱是位于465 nm附近的宽带峰.BaAl₂Si₂O₈：Eu²⁺蓝色荧光粉的发光强度随Eu²⁺浓度的增大逐渐加强,当Eu²⁺掺杂的摩尔分数为3.5%时,发光强度达到最大值,而后随掺杂浓度的增加而减小,发生浓度猝灭;根据Dexter能量共振理论,该浓度猝灭是由于Eu²⁺的离子间交换相互作用引起的. 关键词： 2Si₂O₈：Eu²⁺')" href="#">BaAl₂Si₂O₈：Eu²⁺ 发光特性 蓝色荧光粉 化学共沉淀法     

Tb$lt;sub$gt;0.3$lt;/sub$gt;Dy$lt;sub$gt;0.6$lt;/sub$gt;Pr$lt;sub$gt;0.1$lt;/sub$gt;(Fe$lt;sub$gt;1-$lt;i$gt;x$lt;/i$gt;$lt;/sub$gt;Al$lt;sub$gt;$lt;i$gt;x$lt;/i$gt;$lt;/sub$gt;)$lt;sub$gt;1.95$lt;/sub$gt;合金的磁性、磁致伸缩和穆斯堡尔谱研究

系统研究了室温下Tb_0.3Dy_0.6Pr_0.1（Fe_1-xAl_x）_1.95 （x=0.05,0.1,0.15,0.2,0.25,0.3）合金中元素Al替代Fe对结构、磁性、磁致伸缩性能和自旋重取向的影响.测量结果发现,x<0.2时Tb_0.3Dy_0.6Pr_0.1（Fe_1-xAl_x）_1.95合金基本上是纯的单相,x=0.2时出现其他杂相,杂相随Al替代量的增加不断增多.随Al替代量x的增加,点阵常数a接近于线性增大,Curie温度T_C逐渐下降,而矫顽力H_c急剧下降.振动样品磁强计（VSM）测量发现,磁化强度M随Al替代量x的变化较为复杂.VSM计和磁致伸缩效应测量共同表明,少量Al的替代有利于降低磁晶各向异性,而且随着Al替代量x的增多磁致伸缩系数快速减小,x>0.15时巨磁致伸缩效应消失.穆斯堡尔效应研究发现,随Al含量的增加Tb_0.3Dy_0.6Pr_0.1（Fe_1-xAl_x）_1.95合金中易磁化轴可能在{110}面逐渐偏离了立方晶体的主对称轴,发生自旋重取向,从而引起合金宏观磁性、磁致伸缩性能的变化. 关键词： 磁致伸缩 立方Laves相 自旋重取向 穆斯堡尔谱     

Ag-Au合金/SiO$lt;sub$gt;2$lt;/sub$gt;复合薄膜的制备与表征

以AgNO₃,HAuCl₄和正硅酸乙酯为主要原料,利用溶胶-凝胶法和旋涂技术,通过热处理和紫外光辐射还原得到了不同n_Ag/n_Au（1∶0,2∶1,1∶2,0∶1）的Ag-Au合金/SiO₂复合薄膜.从扫描电子显微镜和X射线衍射谱的结果可以看出得到的薄膜均匀性好,复合薄膜中合金颗粒的尺寸为10 nm左右.利用紫外-可见分光光谱仪研究了复合薄膜的光吸收性能,结果表明,随着n_Ag/n_Au的降低,吸收峰的位置也由最初的Ag纳米粒子的等离子共振吸收峰430 nm附近,逐渐红移到Au纳米粒子的等离子共振吸收峰605和880 nm附近.从光吸收谱可以看出,n_Ag∶n_Au＝2∶1和1∶2的两个样品分别在515,730 nm附近和550,730 nm附近出现表面等离子共振吸收峰.这表明Au-Ag合金固溶体的形成. 关键词： 2')" href="#">Ag-Au合金/SiO₂ 紫外辐射 光吸收性能     

智能窗用热致变色SiO2/VO2双层膜的制备与性能

分别采用VO_2单独烧成工艺以及VO_2与SiO_2共烧成工艺制备了SiO_2/VO_2热致变色涂层,研究了涂层的微观结构、热致变色性能和光学性能。研究结果表明:SiO_2/VO_2涂层的微观结构、热致变色性能和光学性能强烈地依赖于沉积工艺;其微观结构随SiO_2胶体的不同而略有不同,但热致变色性能和光学性能无显著差异;在热致变色性能无明显损失的情况下,采用VO_2单独烧成工艺制备的SiO_2/VO_2涂层的可见光透射性能得到了显著提升;双层膜样品具有良好的综合性能,其近红外光调控率为39.6%,太阳能转换效率为8.4%,25℃下可见光积分透射率与太阳能积分透射率分别为68.4%、72.0%。     

磁控溅射制备W掺杂VO2/FTO复合薄膜及其性能分析

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     

Thermochromic properties of W-doped VO2 thin films deposited by aqueous sol-gel method for adaptive infrared stealth application

The W doped VO₂ thin films with various W contents were successfully deposited by aqueous sol-gel method followed by a post annealing process. The derived thin films were characterized by X-ray diffraction, Raman spectra, scanning electron microscopy and atomic force microscopy. Besides, the resistance-temperature relationship and infrared emissivity in the waveband 7.5–14 μm were analyzed, and the effects of W doping on the thermochromic properties of VO₂ thin films were studied. The results show that W atoms enter the crystal lattice of VO₂ and the transition temperature decreases gradually with increasing doping amount of W. The emissivity of VO₂-W-4% thin films has dropped to 0.4 when its real temperature is above 30 °C. The thermal infrared images were also examined under different temperature by thermal imager. The results indicate that the temperature under which W doped VO₂ thin films begin to have lower emissivity decreases gradually with increasing doping amount of W. W doped VO₂ thin films can control its infrared radiation intensity actively at a lower temperature level of 30 °C, which has great application prospects in the adaptive infrared stealth technology.     

Thermochromic VO2 thin films synthesized by rf-inverted cylindrical magnetron sputtering

The novel physical vapor deposition called inverted cylindrical magnetron sputtering (also known as hollow cathode sputtering) is commonly used to coat wires, fibers, ribbons as well as all sides of three-dimensional substrates. It is a reproducible method for the production of nano-structured systems onto complex shapes substrates. This paper reports the first synthesis and feasibility of reliably reproduced stoichiometric pure textured VO₂ nano-structures by the rf-inverted cylindrical magnetron sputtering. Morphological, structural, elemental analysis and optical properties of synthesized VO₂ under optimized conditions are reported.     

电子束在VO2薄膜中引起的价态、相结构和光学性能的改变

 利用能量为1.7MeV, 注量分别为1.25×10¹³/cm², 1.25×10¹⁴/cm², 1.25×10¹⁵/cm²的电子束辐照VO₂薄膜,采用XPS, XRD等测试手段对电子辐照前后的样品进行分析,并研究了电子辐照对样品相变过程中光透射特性的影响。结果表明电子辐照引起VO₂薄膜中V离子出现价态变化现象,并使薄膜的X射线衍射峰发生变化。电子辐照在样品中产生的这些变化显著改变了VO₂薄膜的热致相变光学特性。     

Growth of b-axis oriented VO2 thin films on glass substrates using ZnO buffer layer

VO₂ thin films are grown on glass substrates by pulsed laser deposition using vanadium metal as a target. In this study, a ZnO thin film was used as a buffer layer for the growth of VO₂ thin films on glass substrates. X-ray diffraction studies showed that the VO₂ thin film had b-axis preferential orientation on a c-axis oriented ZnO buffer layer. The thickness of the ZnO buffer layer and the oxygen pressure during VO₂ deposition were optimized to grow highly b-axis oriented VO₂ thin films. The metal-insulator transition properties of the VO₂ film samples were investigated in terms of infrared reflectance and electrical resistance with varying temperatures.     

W掺杂ZnO电子结构与光学性质第一性原理计算

采用了基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波超软赝势方法,计算本征ZnO和不同W掺杂浓度下W:ZnO体系的电子结构和光学性质.计算结果表明:W掺杂可以提高ZnO的载流子浓度,从而改善ZnO的导电性.掺杂后,吸收光谱发生红移现象,且光学性质变化集中在低能量区,而高能量区的光学性质没有太大变化,计算结果与相关实验结果相符合.最后,结合电子结构定性分析了光学性质的变化.     

纳米ZnO和ZnO-SiO2复合薄膜的光学性质研究

通过溶胶凝胶(sol-gel)法分别在玻璃衬底上制备了ZnO纳米薄膜和ZnO-SiO₂纳米复合薄膜,并利用紫外-可见光分光光度计对薄膜的光学性能进行了分析.可见光-紫外透射谱显示,随着ZnO溶胶浓度从0.7mol/L降低到0.006mol/L,制备的ZnO薄膜从只出现一个380nm(对应的光学禁带宽度为3.27eV)左右的吸收边到在380和320nm(对应的光学禁带宽度为3.76eV)左右各出现一个吸收边,并且随着ZnO溶胶浓度的降低,在380—320nm波段内的透过率明显提高.而Z 关键词： 纳米ZnO 2复合薄膜')" href="#">ZnO-SiO₂复合薄膜 溶胶凝胶法 透射率     

VO2-WO3 nanocomposite thin films synthesized by pulsed laser deposition technique

Pure VO₂ and VO₂-WO₃ composite thin films were grown on quartz substrate by pulsed laser deposition (PLD) technique. The influence of varying WO₃ molar concentration in the range from x = 0.0 to x = 0.4 on structural, electrical and optical properties of VO₂-WO₃ nanocomposite thin films has been systematically investigated. X-ray diffraction studies reveal the single crystalline monoclinic VO₂ phase (m-VO₂) up to 10% of WO₃ content whereas both m-VO₂ as well as h-WO₃ (hexagonal WO₃) phases were present at higher WO₃ content (0.2 ≤ x ≤ 0.4). Optical transmittance spectra of the films showed blue shift in the absorption edge with increase in WO₃ content. Temperature dependence of resistivity (R-T) measurements indicates significant variation in metal-insulator transition temperature, width of the hysteresis, and shape of the hysteresis curve. Cyclic Voltammetry measurements were performed on VO₂-WO₃ thin films. A direct correlation between V/W ratio and structure-property relationship was established. The present investigations reveal that doping of WO₃ in VO₂ is effective to increase the optical transmittance and to reduce the semiconductor to metal phase transition temperature close to room temperature.