《多場耦合誘導的二氧化釩納米線Mott相變及器件研究》是依託華中科技大學，由胡彬擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：多場耦合誘導的二氧化釩納米線Mott相變及器件研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：胡彬
- 依託單位：華中科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
我們以典型的強關聯Mott絕緣體二氧化釩（VO2）為研究對象，以催化劑輔助生長的單晶納米線形態為載體，通過設計合理的器件實現在單根VO2納米線上可以同時載入溫度、應力、雷射這三種不同的物理場，利用三者的耦合效應來調控納米線發生快速的金屬-絕緣相變，並探索潛在的耦合規律，建立相應的三元相圖以及物理模型，使研究者對VO2的金屬-絕緣相變機制具有更為深入的理解。併合理利用這種特殊的相變行為，控制納米線逼近相變臨界點，來開發集成多種物理場回響模式的高性能VO2納米線敏感元件。這為基於VO2及其它強關聯電子材料微納功能器件的開發與套用（如高速光控開關，存儲器、邏輯門等）提供了新的思路，對於其在感測網路的套用具有重要的科學指導意義。
結題摘要
項目主要包含兩部分：1. 為了利用二氧化釩（VO2）的金屬-絕緣相變並用於開發高性能納微敏感器件，項目實現了高質量VO2納米線在柔性襯底上的生長並理解了原理，設計基於單根納米線的器件，通過調控載入在納米線上的溫度、應力、雷射來探索耦合物理場的規律。研究原位觀測到懸臂納米線熱傳導中的兩相共存結構及疇壁快速遷移。設計的核殼懸臂VO2納米線結構由於無應力及低熱傳遞使納米線相變驅動電壓降低了1個數量級的，對於低能耗的相變器件開發提供了一種有效途徑。此外，通過局域表面電漿光熱效應實現了相變溫度的調製。2. 透明柔性電極是新型柔性光電器件的發展的重要基石之一，項目探索了低成本液相法製作的金屬納米線網路在透明柔性電極上的套用。項目在高長徑比的金屬納米線的合成、逾滲模型、排布技術、低溫後處理等方面進行了探究，保持低方塊電阻的同時提高透過率，獲得了90%方阻、10歐姆/□的透明柔性電極，這個性能優於目前採用的商用材料，並且可用簡單廉價的液相印刷方式加工，研究已經成功將其用於透明觸摸感知界面，柔性太陽能電池，柔性顯示，柔性射頻標籤等多種器件，為這些新興領域的發展提供了保證。
