《二氧化釩金屬絕緣體相變溫度的調控及其同步輻射研究》是依託中國科學技術大學，由鄒崇文擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：二氧化釩金屬絕緣體相變溫度的調控及其同步輻射研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：鄒崇文
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
氧化釩（VO2）表現出獨特的可逆的金屬絕緣體相變，其典型的相變臨界溫度為68度。該相變過程伴隨著晶體結構的顯著變化，即從低溫單斜晶相(Monoclinic)變化到高溫金屬相VO2 (Rutile)。這種奇特的相變將導致VO2的電、磁和光學性質會發生突變，因而在紅外智慧型窗和相變存儲上具有極大的套用前景。VO2的各種光電功能特性均與其相變密切相關，然而其相對過高的相變溫度極大的阻礙了在室溫下作為能源材料的實際套用。因此將VO2相變臨界溫度調控到室溫附近並維持其突變的光電功能特性顯得尤為重要。本課題旨在製備高質量的VO2薄膜並利用各種摻雜手段和引入界面應力的方法來調控VO2相變溫度，同時利用同步輻射光電子能譜和X射線吸收譜技術來原位探測在跨越相變臨界溫區過程中的二氧化釩電子能態和原子結構上的變化，闡明相變溫度調控過程的微觀機理，為實現VO2作為能源材料的廣泛套用提供理論上的指導。
結題摘要
本項目緊緊圍繞二氧化釩(VO2)材料的製備，相變輸運測試，相變溫度調控以及相變機理的探索展開深入研究。利用溶膠凝膠法，雷射脈衝沉積和氧源分子束外延等技術手段製備了高質量的VO2薄膜並利用各種摻雜手段和引入界面應力的方法來實現相變溫度的調控。同時結契約步輻射X射線衍射，光電子能譜和X 射線吸收譜技術來原位探測在跨越相變臨界溫區過程中的VO2電子能態和原子結構上的變化。藉助於同步輻射技術的獨特探測優勢，我們深入研究了相變溫度調控後晶體結構，局域原子成鍵，軌道占據和價帶電子態等的變化，得到了微觀尺度上的相變演化過程，揭示了相變溫度調控的微觀機理。在本課題中，我們在二氧化釩單晶外延生長，相變溫度調控和相變機理的研究方面得到了很多新穎而重要的結果，並被國內外相關領域的研究人員廣泛套用。這些研究結果不僅豐富了金屬絕緣相變研究的相關理論，而且有望進一步推動二氧化釩材料將來在能源和光電器件方面的套用。
