收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

二氧化钒纳米颗粒薄膜的金属—半导体相变

刘玲玲  
【摘要】:二氧化钒(VO2)在340K附近会发生一阶的金属-半导体相变,从低温单斜晶相转变成高温金红石四方晶相,并同时伴随着电阻率、近红外区域透射率和反射率的突变。热致相变产生的应变对体材料会造成很大的危害,而VO2薄膜和纳米粒子点阵则没有这个问题。 本文以金属钒V为先驱物,通过等离子体气相聚集团簇束流沉积的方法制备含有VO2成分的钒氧化物纳米粒子组装薄膜。室温下半导体相的VO2纳米颗粒,由于量子限制效应导致光学带隙由大块的0.7eV展宽到1.8-2.1eV,并且带隙展宽随着尺寸的减小而进一步增大。高温金属相的VO2纳米颗粒,不同于大块VO2单晶和薄膜,存在460nm附近的半宽度约为50nm的消光峰,以及在近红外光区的峰位置约为1600nm、半宽度达1000nm以上的强消光峰,分别与表面等离激元的多极子共振模与偶极共振模相关。并且前者随纳米粒子尺寸的增大而红移,而后者则随纳米粒子尺寸的增大而蓝移。20nm的VO2纳米颗粒的光学热滞回线,其金属-半导体相变过程跨越15K的温度区域,升温-降温过程滞后约25K。随着纳米颗粒尺寸的减小,迟滞回线宽度减小,相变温度也降低。VO2纳米颗粒薄膜呈现出显著的光学开关效应,在近红外光区,通过表面等离激元共振,透射率动态范围达到2.63。与光学热滞回线对比,加热时的电学热滞回线的相变起始温度低于光学热滞回线约5K,起源于VO2纳米颗粒点阵中光学性质与电学性质的金属-绝缘体转变具有不同的机制:光学过程由孤立纳米粒子的金属-半导体转变所主导;而电学过程则是由纳米粒子本身的金属-半导体转变和点阵整体的金属-绝缘体转变所共同支配。通过对变温Ⅰ-Ⅴ曲线的分析,确定出相变前后VO2纳米颗粒薄膜的电荷传导均满足Schottky机制。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 单民瑜,杨觉明,张海礁,刘秀兰;微乳液法制备ZnS纳米颗粒[J];西安工业学院学报;2005年03期
2 魏劲松;罗亮;陈扬枝;;具有自修复功能的抗磨损设计研究进程[J];现代制造工程;2008年07期
3 郑虹;周栋;温福昇;高原;李发伸;;分散于石蜡中的Fe_3O_4磁性纳米颗粒的相互作用[J];磁性材料及器件;2008年04期
4 解国珍;李国栋;法晓明;吉晓英;吴刚;;纳米颗粒对溴化锂溶液发生温度的影响研究[J];制冷与空调;2008年S1期
5 温戈辉;郑荣坤;冯国光;张西祥;;CoO包覆的Co纳米颗粒的磁滞回线的横向及纵向偏移[J];稀有金属;2006年03期
6 曾伟;周海晖;英晓芳;曾庆良;胡伟亚;旷亚非;;电极/反相微乳液体系电沉积制备纳米金镀层[J];物理化学学报;2007年05期
7 孙可;张航;徐旭光;卢丹勇;李昱;;纳米颗粒在周期振动下行为的计算机模拟[J];振动与冲击;2007年09期
8 王冠峰;张宝峰;张洪娥;董晓慧;;溶胶-凝胶自燃法合成Mn_xZn_(1-x)Cu_(0.2)Fe_(1.8)O_4纳米颗粒的结构和磁性[J];无机材料学报;2007年06期
9 王丽;周庆国;袁士俊;李发伸;;Co_(1-x)Zn_xFe_2O_4纳米颗粒的结构和磁性[J];磁性材料及器件;2007年06期
10 李景琼;黄其煜;;氧化钛纳米管对DSCs电池性能的影响[J];太阳能学报;2008年02期
11 李芳;任峰;肖湘衡;蔡光旭;张兰月;蒋昌忠;;ZnO与银纳米颗粒表面等离子体耦合发光研究[J];武汉理工大学学报;2008年11期
12 刘培生;蔡伟平;罗向东;曾海波;景为平;徐炜炜;;液相激光烧蚀合成TiO_2纳米颗粒及其XPS研究[J];南通大学学报(自然科学版);2008年04期
13 张柯伽;彭晓峰;;气泡附近纳米颗粒的能量特性[J];工程热物理学报;2009年01期
14 王凤华;刘俊;唐冬英;薛昌刚;童春义;吴宪远;刘选明;;基于壳聚糖纳米颗粒的基因枪法转化洋葱细胞研究[J];湖南大学学报(自然科学版);2009年05期
15 张旭升;赵晖;胡宗杰;吴志军;李理光;;共轨柴油机燃用生物柴油的排气颗粒粒径分布及核态纳米颗粒生成机理研究[J];中国科学(E辑:技术科学);2009年09期
16 李长生;张伟;刘艳清;余运明;;NbSe_2纳米材料的合成及减摩性能研究[J];摩擦学学报;2009年05期
17 张毅;王凯;任志艳;翟亚;;锌铁氧体纳米颗粒的结构与磁性研究(英文)[J];Journal of Southeast University(English Edition);2009年03期
18 毕胜山;史琳;;纳米颗粒/矿物冷冻油的流变特性研究[J];西安交通大学学报;2010年01期
19 杜毅;李大伟;李举豹;高彬;陈玉清;;油相和水相的比例对反相微乳液法制备钡铁氧体磁学性能的影响[J];材料导报;2010年S2期
20 倪中华,易红,王跃轩,顾兴中;预防心血管再狭窄纳米颗粒载药涂层支架的研究[J];东南大学学报(自然科学版);2004年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨丽萍;赵帆;丁彬;;柔韧纳米颗粒修饰的静电纺SiO_2纤维膜自清洁性能研究[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
2 李梅;朱利中;;水中ZnO纳米颗粒的溶解行为及对大肠杆菌毒性的影响[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
3 徐海峰;郝保同;刘连军;唐临利;刘宝林;;纳米低温保护剂玻璃化过程中热学性质的DSC研究[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
4 甘阳;;针尖增强拉曼光谱(TERS)的针尖上纳米颗粒修饰技术研究进展[A];第十六届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2011年
5 丁宏秋;胡彦杰;李春忠;;多重射流燃烧反应器制备Al_2O_3纳米颗粒及其结构调控[A];中国颗粒学会第七届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集[C];2010年
6 密丛丛;田振煌;徐淑坤;;LaF_3:Ce,Tb发光纳米颗粒的微波辅助加热合成[A];中国化学会第十届全国发光分析学术研讨会论文集[C];2011年
7 葛昌纯;胡芳仁;;溶胶凝胶-自燃合成BaTiO_3纳米颗粒的研究[A];2003年纳米和表面科学与技术全国会议论文摘要集[C];2003年
8 严长志;谢俊;张宇;顾宁;;高温热解法制备不同形貌的磁性锰锌铁氧体纳米颗粒[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
9 夏英静;殷乐;翟小杰;徐健;;一步合成表面羧基官能化的α-Fe_2O_3纳米颗粒及其表征[A];中国化学会第28届学术年会第12分会场摘要集[C];2012年
10 蒋燕萍;谢键;余红明;邬春阳;曹高劭;赵新兵;;锂离子正极材料Li_4Mn_5O_(12)纳米颗粒的制备及其电化学性能[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第6分册)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 谢春娟;复合荧光二氧化硅纳米颗粒的制备及其在生物分析和光催化降解中的应用[D];上海大学;2010年
2 程冰;光子晶体用纳米颗粒的制备改性自组装及其光学性能[D];陕西科技大学;2008年
3 杨平;常压等离子体聚合共轭聚合物荧光纳米颗粒的研究[D];东华大学;2010年
4 任翠领;新型光学—磁性纳米生物材料的液相合成、表征及性质研究[D];兰州大学;2010年
5 陶可;Fe_3O_4纳米颗粒的制备、修饰与细胞转染研究[D];上海交通大学;2008年
6 李芳;尺寸形貌可控磁性纳米粒子的制备及表征[D];兰州理工大学;2011年
7 程昌明;面向磁共振成像应用的Fe_3O_4纳米颗粒/团簇的可控制备[D];上海交通大学;2010年
8 左光宏;纳米颗粒与环境水结构对蛋白质构象影响的分子动力学模拟研究[D];复旦大学;2010年
9 李岳彬;硫化物半导体发光纳米晶和稀土荧光纳米颗粒的制备、表征及应用研究[D];华中科技大学;2011年
10 吴爱兵;碳包覆磁性纳米颗粒的合成、结构及磁性能研究[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘玲玲;二氧化钒纳米颗粒薄膜的金属—半导体相变[D];南京大学;2011年
2 王辉;纳米颗粒在振动流化床中的聚团流态化研究[D];中南大学;2010年
3 王国军;金纳米颗粒大小和覆盖率对GOD结构和生物活性影响研究[D];华东师范大学;2011年
4 章锋;磁场协助作用下非磁性纳米颗粒的流态化[D];中南大学;2010年
5 海罗;基于二氧化硅纳米颗粒的抗肿瘤药物载体研究[D];湖南大学;2010年
6 陈丽丽;新型光学纳米颗粒在光学生物成像和太阳能电池中的应用[D];浙江大学;2010年
7 王卫佳;可生物降解高分子微球载药系统的研究[D];西南交通大学;2010年
8 刘献省;锡酸锌纳米颗粒及其复合体系的表面光电性能研究[D];河南大学;2010年
9 张照晖;Co_3O_4和NiO的纳米铁磁性[D];兰州大学;2011年
10 王金凤;叶酸靶向聚合物纳米微粒的制备及紫杉醇的靶向传递[D];西北农林科技大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报首席记者 任荃;纳米颗粒是不是夺命凶手?[N];文汇报;2009年
2 钱伯章;纳米颗粒可从海藻中“吸”油[N];中国化工报;2009年
3 周凯莉;纳米颗粒是无名杀手?[N];中国安全生产报;2009年
4 记者 白毅;肿瘤纳米药物研究取得重要进展[N];中国医药报;2010年
5 记者魏公铭;氧化锌纳米颗粒杀菌分子机理取得新进展[N];中国食品报;2011年
6 陈勇;能探测肿瘤的纳米颗粒[N];经济参考报;2005年
7 记者栾海;俄研制出纳米颗粒炸药[N];人民日报;2002年
8 新华社记者 颜亮 丁逸旻;科学家利用纳米颗粒追踪艾滋病毒[N];新华每日电讯;2004年
9 齐;日本开发紫杉醇纳米颗粒配方[N];医药经济报;2002年
10 何国庆 陈孔国 袁雅琴;湖大核壳生物纳米颗粒研究世界领先[N];湖南日报;2002年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978