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二氧化钒发射率的调控方法与实践
1
作者 曹传祥 张志强 +2 位作者 张良苗 陈长 高彦峰 《自然杂志》 CAS 2024年第1期50-62,共13页
二氧化钒(VO_(2))是一种常用的相变材料,它能在68℃附近可逆地改变光学、电学特性以响应外部温度刺激。自20世纪90年代以来,人们对VO_(2)光学特性进行了广泛的研究,并在紫外、可见和近红外区域的调制方面取得了重大进展,而室温黑体辐射... 二氧化钒(VO_(2))是一种常用的相变材料,它能在68℃附近可逆地改变光学、电学特性以响应外部温度刺激。自20世纪90年代以来,人们对VO_(2)光学特性进行了广泛的研究,并在紫外、可见和近红外区域的调制方面取得了重大进展,而室温黑体辐射所处的中远红外区能量只相当于太阳辐射的15%,因而获得的关注较少。然而随着研究的深入,研究者发现中远红外光区的长波辐射对热调控也具有至关重要的作用,甚至在太阳辐射较强的白天也是不容忽视的,因此有关VO_(2)发射率调控的研究受到越来越多的关注。文章聚焦VO2发射率调控的最新研究进展,着重介绍VO_(2)发射率的调控手段以及常温热辐射调控性能,并对其应用前景进行了展望。文章指出,VO_(2)发射率可以有效调控室温黑体辐射能量,通过新型结构如Fabry-Pérot谐振腔、超材料等与VO_(2)的有机结合,极大丰富了VO_(2)发射率的调控手段,展现出显著的调控效果,这对于实现具有更高节能效率的智能建筑、空间热管理以及红外伪装具有很大的潜力。 展开更多
关键词 二氧化钒 发射率 金属半导体相变 超材料
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基于二氧化钒的太赫兹双频多功能编码超表面
2
作者 汪静丽 董先超 +4 位作者 尹亮 杨志雄 万洪丹 陈鹤鸣 钟凯 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期318-327,共10页
提出了一种基于二氧化钒且工作频段可切换的太赫兹编码超表面.该编码超表面由金属-二氧化钒复合层、聚酰亚胺介质层、金属反射层构成,主要通过对顶层双裂环谐振器和十字结构的参数进行设计,获得其所需的性能;而二氧化钒材料的引入,巧妙... 提出了一种基于二氧化钒且工作频段可切换的太赫兹编码超表面.该编码超表面由金属-二氧化钒复合层、聚酰亚胺介质层、金属反射层构成,主要通过对顶层双裂环谐振器和十字结构的参数进行设计,获得其所需的性能;而二氧化钒材料的引入,巧妙地使其可工作于双频点,进而实现不同功能的切换.仿真结果表明:当二氧化钒处于绝缘态时,在f1=0.34 THz的圆极化波垂直入射下,设计的编码超表面可以视为3-bit Pancharatnam-Berry相位编码超表面,通过对单元中双裂环谐振器设计卷积编码序列,使该编码超表面具有以特定角度出射拓扑荷数l=±1涡旋波束的功能;当二氧化钒处于金属态时,在f2=0.74 THz的正交线极化波垂直入射下,设计的编码超表面可以视为2-bit各向异性编码超表面,通过对单元中十字结构分别设计随机编码序列和棋盘格编码序列,使该编码超表面具有雷达散射截面缩减和波束分束的功能.其可为太赫兹电磁超材料多功能器件的设计提供一定的参考. 展开更多
关键词 太赫兹 编码超表面 二氧化钒 多功能
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二氧化钒薄膜的制备及光电性能研究进展
3
作者 赵瑞瑞 杨明庆 +3 位作者 牛春晖 刘力双 郎晓萍 吕勇 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期353-360,共8页
二氧化钒(M/R相)作为一种典型的热致相变材料,在诸多领域都有着广阔的应用。仅在68℃左右便可发生高温金属相-低温半导体相的完全可逆相变,且相变前后材料的光学、电学等特性均会发生明显变化。基于该特性,二氧化钒可应用于设计各种近... 二氧化钒(M/R相)作为一种典型的热致相变材料,在诸多领域都有着广阔的应用。仅在68℃左右便可发生高温金属相-低温半导体相的完全可逆相变,且相变前后材料的光学、电学等特性均会发生明显变化。基于该特性,二氧化钒可应用于设计各种近红外和中红外调制器件,如“智能窗”、光学器件、军事防护器件等,并具有极高的实用价值。二氧化钒热致变色性能的优劣在很大程度上取决于薄膜的合成方法和制备过程中的参数调控,首先总结了关于二氧化钒相变机理的探索研究,其次重点概述了近几年二氧化钒薄膜制备方法的研究进展,包括磁控溅射法、脉冲激光沉积法、溶胶-凝胶法、分子束外延法和溶剂热/水热法等,并讨论了各种制备技术的优缺点。另外,在改善薄膜的热致变色性能方面,总结概述了掺杂和复合工艺对薄膜性能的影响。最后,对二氧化钒薄膜存在的问题及其未来的研究及应用方向进行了讨论与展望。 展开更多
关键词 相变材料 二氧化钒 纳米材料 薄膜 掺杂
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基于狄拉克半金属和二氧化钒的三频带双调谐吸波体
4
作者 胡宝晶 黄铭 +1 位作者 丁洪伟 洪素美 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期215-222,共8页
提出了基于狄拉克半金属(BDS)和二氧化钒(VO2)的三频带(triple-band)双调谐吸波体,通过时域有限差分法和等效电路模型(ECM)分析了吸波体的电磁特性。研究表明:当VO2呈现出纯金属态时,吸波体会出现三个明显的吸收峰,平均吸收率为98.64%... 提出了基于狄拉克半金属(BDS)和二氧化钒(VO2)的三频带(triple-band)双调谐吸波体,通过时域有限差分法和等效电路模型(ECM)分析了吸波体的电磁特性。研究表明:当VO2呈现出纯金属态时,吸波体会出现三个明显的吸收峰,平均吸收率为98.64%。同时,通过改变BDS费米能量和VO2电导率可以动态调谐吸波体吸收峰处的谐振频率和吸收率。最后,分别讨论了吸波体吸波特性随BDS层、VO2层和中间介质层厚度的变化规律。这为多带双调谐滤波器、吸波体的设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 吸波体 狄拉克半金属 二氧化钒 双调谐
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基于二氧化钒超材料的双窄带太赫兹吸收器
5
作者 曹俊豪 饶志明 李超 《太赫兹科学与电子信息学报》 2023年第12期1410-1416,共7页
提出一种基于二氧化钒(VO_(2))超材料的吸收器,由3层结构组成,从上往下分别为2个VO_(2)圆、中间介质层和金属底板。仿真数据表明,该吸收器有2个很强的吸收峰,分别为4.96 THz和5.64 THz,相对应的吸收率为99.1%和98.5%。利用阻抗匹配理论... 提出一种基于二氧化钒(VO_(2))超材料的吸收器,由3层结构组成,从上往下分别为2个VO_(2)圆、中间介质层和金属底板。仿真数据表明,该吸收器有2个很强的吸收峰,分别为4.96 THz和5.64 THz,相对应的吸收率为99.1%和98.5%。利用阻抗匹配理论和电场分布进行分析,阐明了吸收的物理机制,并进一步分析了结构参数对吸收率的影响。所提出的吸收器具有可调谐的特点,能够灵活调控吸收率,为太赫兹波的调控、滤波等功能的实现提供了良好的方案。该吸收器在图像处理、生物探测和无线通信领域都有潜在的应用。 展开更多
关键词 太赫兹 超材料 二氧化钒 吸收器
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二氧化钒多级纳米结构材料显现潜指纹研究
6
作者 马艺宁 梁永宽 +1 位作者 金晓东 徐同祥 《刑事技术》 2023年第1期47-52,共6页
本文旨在建立使用VO_(2)多级纳米结构材料显现潜指纹的方法。以氧化二乙酰丙酮合钒和过氧化氢水溶液为原料,通过溶剂热法一步合成VO_(2)多级纳米结构材料,利用X射线衍射(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)对合成粉体进行表征。最后采... 本文旨在建立使用VO_(2)多级纳米结构材料显现潜指纹的方法。以氧化二乙酰丙酮合钒和过氧化氢水溶液为原料,通过溶剂热法一步合成VO_(2)多级纳米结构材料,利用X射线衍射(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)对合成粉体进行表征。最后采用撒粉刷显法对不同客体上的汗潜指纹、油潜指纹进行显现,并与传统粉末的显现效果进行对比。结果表明,合成的VO_(2)为深蓝色粉体,纯度高,形貌均匀,为纳米棒组成的亚微米球多级结构;该粉体可以与指纹遗留物质相结合,具有较高的灵敏度,显现的指纹纹型清晰,纹线连贯,对比度高,细节特征显著。与传统粉末相比,VO_(2)多级纳米结构材料在载玻片和透明塑料杯上潜指纹的显现效果要好于金粉、银粉和磁性粉;在铝箔上VO_(2)的显现效果好于金粉和银粉。VO_(2)多级纳米结构材料合成方法简单、成本低,制备的VO_(2)纯度高、无杂相;潜指纹显现实验证明该粉体可有效显现非渗透和渗透性客体上的汗潜、油潜指纹,并且在载玻片、透明塑料杯和铝箔上潜指纹的显现效果优于传统粉末。 展开更多
关键词 指纹显现 二氧化钒 纳米材料 多级纳米结构
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水热合成二氧化钒粉体的研究进展
7
作者 张海楠 梁姝慧 +3 位作者 韩相阁 赵九蓬 豆书亮 李垚 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1072-1080,共9页
二氧化钒(VO_(2))是一种被广泛应用的无机非金属材料,在临界温度68℃时具有从绝缘体单斜相到金属四方相的可逆相变,相变后其本身的电阻率、红外透过率等物理性质都会发生改变。可逆的相变特性以及相对简单的响应方式使得VO_(2)成为制备... 二氧化钒(VO_(2))是一种被广泛应用的无机非金属材料,在临界温度68℃时具有从绝缘体单斜相到金属四方相的可逆相变,相变后其本身的电阻率、红外透过率等物理性质都会发生改变。可逆的相变特性以及相对简单的响应方式使得VO_(2)成为制备新型智能器件的候选材料。然而,有关二氧化钒合成机理以及水热法制备二氧化钒的综述较少。因此,本文通过总结近几年水热法制备二氧化钒的相关工作,分别对一步法和两步法制备VO_(2)(M)进行介绍与总结,并对水热法制备VO_(2)(M)粉体的发展进行了展望。 展开更多
关键词 水热法 二氧化钒 纳米颗粒 金属-绝缘体相变 合成机理 形貌 晶相 制备方法
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自激励二氧化钒薄膜及抗激光干扰红外热成像
8
作者 路远 周长祺 +1 位作者 吴昌 邹崇文 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期179-185,共7页
激光干扰能够对热像仪产生饱和、眩光等干扰,对成像质量造成严重影响。二氧化钒是一种相变材料,在低温半导体态时,对红外辐射高透射,在高温金属态时,对红外辐射高反射。该特性可以用于红外热像仪对激光干扰的防护。利用分子束外延法制... 激光干扰能够对热像仪产生饱和、眩光等干扰,对成像质量造成严重影响。二氧化钒是一种相变材料,在低温半导体态时,对红外辐射高透射,在高温金属态时,对红外辐射高反射。该特性可以用于红外热像仪对激光干扰的防护。利用分子束外延法制备了自激励二氧化钒薄膜,搭建了实验装置测量了薄膜对中红外激光的透过率。该薄膜在3.525μm波长上半导体态时对激光的透过率为0.693,高温金属态时透过率为0.069。利用该薄膜进行了二氧化钒薄膜防护中红外激光干扰热像仪的试验。实验结果表明,二氧化钒薄膜为半导体态时,入射激光能量大部分能够透射二氧化钒薄膜,从而对热像仪造成严重干扰;二氧化钒薄膜为金属态时,入射激光能量绝大部分被衰减,激光对热像仪的干扰程度大幅度降低。二氧化钒薄膜可以用于热像仪对激光干扰的防护。 展开更多
关键词 自激励二氧化钒薄膜 中红外激光 热像仪 干扰 防护
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超快光场驱动的二氧化钒薄膜相变研究进展
9
作者 王康 刘一 宋立伟 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期238-257,共20页
二氧化钒(VO2)是一种典型的强关联电子材料,当达到相变阈值时,会可逆地从绝缘单斜相转变到金属金红石相,这种相变主要通过温度、光照、电场、磁场、应力等激励条件激发。相突变可在亚皮秒时间尺度内发生,并会伴随着光学透过率、折射率... 二氧化钒(VO2)是一种典型的强关联电子材料,当达到相变阈值时,会可逆地从绝缘单斜相转变到金属金红石相,这种相变主要通过温度、光照、电场、磁场、应力等激励条件激发。相突变可在亚皮秒时间尺度内发生,并会伴随着光学透过率、折射率和磁化率等特性的显著变化,其中相变前后电阻率会发生3~5个数量级的变化,这使得VO2在智能节能窗、光电探测、光电存储、光开关等领域有着重要的应用前景。首先介绍了VO2的相变机制,主要有电子关联驱动、晶格结构驱动以及两者共同驱动,接着重点介绍了利用超快时间分辨技术,尤其是太赫兹时域光谱技术,来研究VO2薄膜的相变动力学过程,最后,介绍了基于VO2薄膜的太赫兹调制器、太赫兹滤波器、太赫兹开关等领域的应用研究。 展开更多
关键词 薄膜物理学 二氧化钒薄膜 绝缘-金属相变 太赫兹时域光谱 太赫兹功能器件
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基于二氧化钒超材料的带宽可调太赫兹偏振转换器
10
作者 杜皓天 胡放荣 江明珠 《桂林电子科技大学学报》 2023年第6期453-458,共6页
设计了一种基于二氧化钒(VO_(2))超材料的带宽可调太赫兹(THz)偏振转换器,在考虑工作频率、激励方式和微加工工艺等条件下,利用有限积分技术对该器件的性能进行了设计和仿真。器件的单元结构是一个5层周期性阵列结构,在x和y方向上的周期... 设计了一种基于二氧化钒(VO_(2))超材料的带宽可调太赫兹(THz)偏振转换器,在考虑工作频率、激励方式和微加工工艺等条件下,利用有限积分技术对该器件的性能进行了设计和仿真。器件的单元结构是一个5层周期性阵列结构,在x和y方向上的周期为100μm,自上而下分别是金属倾斜分裂环谐振器(OSRR)、第一聚酰亚胺(PI)隔离层、VO_(2)薄膜、第二PI隔离层和金属底板。仿真结果表明:当VO_(2)处于绝缘态时,在0.8 THz频率内可实现宽带交叉偏振转换效果,偏振转换率(PCR)高于90%;当VO_(2)从绝缘态转变为金属态,在2个谐振频率附近可实现窄带交叉偏振转换,PCR接近100%。通过分析表面电流分布,发现VO_(2)薄膜相变导致器件工作的物理机制发生变化,从而实现了带宽可调的偏振转换功能。所提设计方法为反射式偏振转换器件的带宽调控提供了一种新思路。 展开更多
关键词 二氧化钒 太赫兹超材料 可调带宽 偏振转换
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二氧化钒金属-绝缘相变的回线宽度及其调控研究进展
11
作者 张化福 周爱萍 +1 位作者 吴志明 蒋亚东 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期173-182,共10页
优异的金属-绝缘相变性能使得二氧化钒(VO_(2))具有广阔的应用前景。回线宽度是影响VO_(2)实际应用的一个重要指标,不同类型的器件对回线宽度的要求不同。传感类器件要求VO_(2)的回线宽度要尽量小,而存储类器件则要求VO_(2)具有较大的... 优异的金属-绝缘相变性能使得二氧化钒(VO_(2))具有广阔的应用前景。回线宽度是影响VO_(2)实际应用的一个重要指标,不同类型的器件对回线宽度的要求不同。传感类器件要求VO_(2)的回线宽度要尽量小,而存储类器件则要求VO_(2)具有较大的回线宽度。为了满足不同器件的应用要求,研究人员已通过磁控溅射法、溶胶-凝胶法、聚合物辅助沉积法和脉冲激光沉积法等方法制备了VO_(2),并对其回线宽度进行了研究。本文先从形貌(颗粒大小、颗粒形状和晶界)、元素掺杂和择优取向三个方面对回线宽度的研究进行了总结;然后,对二氧化钒回线宽度的调控机理进行了讨论;最后,指出当前研究中的不足,并对将来的工作进行了展望。 展开更多
关键词 回线宽度 二氧化钒 金属-绝缘相变 薄膜 智能窗 光电开关 光存储器 表面形貌
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基于飞秒激光打印的二氧化钒光谱动态调控结构
12
作者 朱家琦 吴世宇 +1 位作者 宋世超 曹耀宇 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期69-80,共12页
具有动态调控能力的微纳光学器件是近年来微纳光子学领域的研究热点,二氧化钒(VO2)作为一种常见的功能性可调谐材料,其相变前后晶态的转变导致材料本身电磁参数的变化,可用于实现对光谱的动态调控。本文利用VO2的相变特性和光敏树脂单... 具有动态调控能力的微纳光学器件是近年来微纳光子学领域的研究热点,二氧化钒(VO2)作为一种常见的功能性可调谐材料,其相变前后晶态的转变导致材料本身电磁参数的变化,可用于实现对光谱的动态调控。本文利用VO2的相变特性和光敏树脂单体的光聚合特性,通过在甲基丙烯酸酯单体中掺入VO2纳米晶,制备出了有效折射率可变的光敏型聚合物纳米复合材料。在此基础上,结合飞秒激光加工技术,开发出了具有相变调控特性的高精度二维、三维微纳光学结构的一次加工成型技术。测试结果表明,该方法所研制出的微纳光学结构,在外界温度达到相变临界温度时,结构中VO2纳米晶发生热致相变,导致结构整体的有效折射率发生变化,实现了对短波段光谱的动态调控。 展开更多
关键词 二氧化钒 聚合物纳米复合材料 飞秒激光直写 光场调控 动态调控
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二氧化钒对太赫兹波的调制性能测试
13
作者 关志东 李浩荣 +4 位作者 黄轩 张灿 龚秋璇 郑依望 赵春旺 《广东化工》 CAS 2023年第9期4-6,共3页
二氧化钒具有显著的可逆绝缘体-金属相变特性,二氧化钒在温度达到68℃时发生一级相变,其电导率、磁导率、可见光反射率等性能都会发生显著的可逆变化,因而可以利用二氧化钒制成智能窗、微驱动器等先进器件。已有研究表明,二氧化钒也能... 二氧化钒具有显著的可逆绝缘体-金属相变特性,二氧化钒在温度达到68℃时发生一级相变,其电导率、磁导率、可见光反射率等性能都会发生显著的可逆变化,因而可以利用二氧化钒制成智能窗、微驱动器等先进器件。已有研究表明,二氧化钒也能对太赫兹波响应,但是关于二氧化钒对太赫兹波的调制性能还不是很清楚。本文以二氧化钒粉末为研究材料,分别采用了X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线能量色散谱对二氧化钒粉末进行了形貌和物相表征,使用差示扫描量热仪对二氧化钒的相变温度进行了测试,使用太赫兹时域光谱仪对二氧化钒的太赫兹调制性能进行了测试,总结了二氧化钒相变过程对太赫兹波调制性能的影响规律。 展开更多
关键词 二氧化钒 相变 太赫兹波 调制 形貌
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基于二氧化钒相变材料的光电器件激光防护研究
14
作者 贺琦璐 王一清 +1 位作者 黄鹰 赖建军 《信息对抗技术》 2023年第3期44-51,共8页
随着激光致盲武器的快速发展,与之对应的激光致盲防护技术逐渐成为了一项重要的研究。相变材料二氧化钒(VO_(2))因在合适的热、光、场等激励下发生半导体相与金属相的可逆相变导致光学和电学特性的显著变化而受到激光防护领域的持续关... 随着激光致盲武器的快速发展,与之对应的激光致盲防护技术逐渐成为了一项重要的研究。相变材料二氧化钒(VO_(2))因在合适的热、光、场等激励下发生半导体相与金属相的可逆相变导致光学和电学特性的显著变化而受到激光防护领域的持续关注。使用Drude-Lorentz模型对VO_(2)的光学常数进行了研究,针对单层二氧化钒在半导体相红外透过率不够高的问题进行了多层膜设计和优化,并实际制作了多层膜系。使用激光器与傅里叶红外光谱仪测试制备的VO_(2)薄膜,得到了薄膜的相变与防护效果等性能,验证了VO_(2)良好的激光致盲防护性能,实际测试表明半导体相的透过率大于92%,相变前后多层膜系的红外开关率超过98%。 展开更多
关键词 激光防护 相变材料 二氧化钒薄膜 硅光电池
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二氧化钒和三氧化二钒研究进展 被引量：17
15
作者 何山 韦柳娅 +3 位作者 傅群 林晨 雷德铭 郑臣谋 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2003年第2期113-118,共6页
VO_2和V_2O_3是优异的光、电、磁热敏材料,在多种技术领域中具有广阔的应用前景,已成为国内外新颖功能材料研究的热点之一。本文综述了VO_2和V_2O_3的粉体、陶瓷和薄膜的研究进展,并对相关问题进行讨论。
关键词 研究进展 二氧化钒 三氧化二钒 制备 性能 粉体材料 陶瓷 薄膜材料
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二氧化钒薄膜制备及其相变机理研究分析 被引量：23
16
作者 陈长琦 朱武 +2 位作者 干蜀毅 方应翠 王先路 《真空科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期452-456,共5页
VO2 是一种固态热致变色材料 ,随着温度的变化它的晶态结构会从半导体态相变到金属态 ,而且相变可逆。由于相变前后电、磁、光性能有较大的变化 ,这使得它成为一种有前景的电 /光转换、光存储、激光保护和智能窗材料。本文综述VO2 膜的... VO2 是一种固态热致变色材料 ,随着温度的变化它的晶态结构会从半导体态相变到金属态 ,而且相变可逆。由于相变前后电、磁、光性能有较大的变化 ,这使得它成为一种有前景的电 /光转换、光存储、激光保护和智能窗材料。本文综述VO2 膜的制取方法及相变机理的研究进展。 展开更多
关键词 二氧化钒薄膜 热致变色 相变 热滞回线 制备 固态热致变色材料
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磁控溅射法制备二氧化钒薄膜最佳参量的研究 被引量：15
17
作者 刘金城 鲁建业 +4 位作者 田雪松 掌蕴东 袁萍 贾晓玲 王骐 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期65-67,共3页
用X射线电子能谱仪 (XPS)对不同条件下用磁控溅射法制备的VO2 薄膜进行测试 ,得到VO2 薄膜内部组成成份的信息 .研究了获得高含量VO2 薄膜的最佳制备参量 .同时还观察到V2 O3、VO2 、V2 O5以接近含量共存的现象 ,这与以前研究所给出的... 用X射线电子能谱仪 (XPS)对不同条件下用磁控溅射法制备的VO2 薄膜进行测试 ,得到VO2 薄膜内部组成成份的信息 .研究了获得高含量VO2 薄膜的最佳制备参量 .同时还观察到V2 O3、VO2 、V2 O5以接近含量共存的现象 ,这与以前研究所给出的薄膜几乎只由V2 O3、VO2 、V2 O5中的两种组成的结论有所不同 . 展开更多
关键词 二氧化钒薄膜 磁探溅射 制备参量 制备方法 激光防护材料 功能材料 激光武器
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纳米二氧化钒薄膜的制备及红外光学性能 被引量：19
18
作者 梁继然 胡明 +6 位作者 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》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1523-1529,共7页
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... 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℃、2h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. 展开更多
关键词 双离子束溅射 纳米二氧化钒薄膜 透射率
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磁控溅射法制备二氧化钒薄膜及其性能表征 被引量：15
19
作者 韩宾 赵青南 +1 位作者 杨晓东 赵修建 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期717-721,共5页
采用射频反应磁控溅射法在镀有SiO2膜的钠钙硅玻璃基片上沉积了二氧化钒（VO2）薄膜。研究了在300℃沉积温度下，不同溅射时间（5-35min）对VO2薄膜结构和性能的影响。用X射线衍射、扫描电镜、自制电阻测量装置、紫外-可见光谱仪、双光... 采用射频反应磁控溅射法在镀有SiO2膜的钠钙硅玻璃基片上沉积了二氧化钒（VO2）薄膜。研究了在300℃沉积温度下，不同溅射时间（5-35min）对VO2薄膜结构和性能的影响。用X射线衍射、扫描电镜、自制电阻测量装置、紫外-可见光谱仪、双光束红外分光光度计对薄膜结构、形貌、电学及光学性能进行了表征。结果表明：薄膜在低温半导体相主要以四方相畸变金红石结构存在，在（011）方向出现明显择优取向生长，随着溅射时间的延长，晶粒生长趋于完整，晶粒尺寸增大：对溅射时间为35min的薄膜热处理，发现从室温到90℃范围内，薄膜方块电阻的变化接近3个数量级；由于本征吸收，薄膜在可见光范围透过率较低，且随膜厚的增加而逐渐降低；在1500～4000cm^-1波数范围内，原位测量薄膜样品加热前后（20和80℃）的红外反射率，发现反射率的变化幅度随着膜厚增加而提高，最高可达59％。 展开更多
关键词 二氧化钒薄膜 磁控溅射 溅射时间 晶粒尺寸 膜厚
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