China La hidrogenación no catalítica de la Universidad de Ciencia y Tecnología de la transición de fase del dióxido de vanadio ha sido un progreso

dióxido de vanadio es una fuerte correlación tiene perspectivas de aplicación materiales de óxido de metal de transición de ancho, la característica más notable es el orden de tener cuatro o cinco aislante cuando 68 ℃ -. Varios de propiedad de transición de fase metálica de VO2 características fotoeléctricas están estrechamente relacionados con su cambio de fase, pero su temperatura de transición relativamente alta de fase para convertirse en uno de los principales problemas de cuello de botella en aplicaciones prácticas. a través de un estudio en profundidad del mecanismo microscópico de transición de fase, y explorar maneras eficaces de reducir la temperatura de transición de fase de transición de fase de regulación promoción de su actual aplicación de gran importancia. átomo de hidrógeno debido a su pequeño radio atómico puede ser implementado de manera eficiente en la red electrónica dopado VO2, para controlar la transformación de fase de destino. por el método de la hidrogenación catalizador de metal noble de alta temperatura convencional, laboratorio nacional de radiación de sincrotrón, Universidad de Ciencia y tecnología de China grupo de estudio microescala Zouchong Jiang Ciencias jun Centro de Investigación nacional de Wen y grupo de estudio implementados películas delgadas VO2 del aislamiento - metal - aislante tres etapas son secuencialmente transición de fase y revela el llenado banda de conducción de electrones inducida hidrogenado dopado VO2 etapa mecanismo (Phys. Rev. B 96, 2017, 125130). Sin embargo, las técnicas de dopaje convencionales se basan en la hidrogenación de condiciones de alta energía tales como la temperatura y la presión, y la necesidad Para catalizadores de metales nobles caros, y la superficie del material después de metal catalítico de hidrogenación se deposita también difíciles de eliminar estas desventajas convertido obstáculo de control VO2 material de cambio de fase de hidruro y aplicaciones.

Recientemente, los investigadores rompen método noble metal catalítico temperatura de hidrogenación fase de regulación VO2 transición convencional, implementados usando solución de ácido de protones impulsada adsorción de metal en los materiales de dopado VO2 para lograr un costo extremadamente bajo en condiciones suaves de material, la invención de los 'puntos hidrogenados 'tecnología del hidrógeno Tiecheng.

Solución ácida es más susceptible a la corrosión, incluyendo el óxido de VO2 que comprende, en condiciones ambientales y por lo tanto no se puede utilizar como fuente de ácido de hidrógeno para el material de óxido de hidrotratamiento. Los investigadores encontraron que el experimento, un metal que tiene función de trabajo adecuado VO2 películas finas y las partículas en contacto con la solución de ácido, de película delgada VO2 es no sólo ácido corrosivo, rápidamente se hidrogena transición de fase inducida de forma simultánea del proceso de cambio de fase está efectos de difusión extremadamente rápidos, y por lo tanto sólo una muy pequeña partículas de metal electrónicos (1 mm de diámetro) puede hacer VO2 dos pulgadas de diámetro epitaxial delgada metalización de película y resistencia a la corrosión, a fin de lograr similares 'Midas' 'de punto Tiecheng hidrógeno efecto' predicho por la teoría detrás de este fenómeno revelado - mecanismo de cooperación dopaje de protones cuando una función contactos metálicos VO2 alta trabajo de baja función de trabajo, los electrones inyecta espontáneamente en VO2, debido al efecto de inducción estática, el ácido protónico se detuvo en el VO2, de modo que la metalización y VO2. manera que se forma vacante de oxígeno puede ser mejorado en gran medida, lo que impide la corrosión del ácido en VO2 ha sido metalizada sobre la base de, si un menor trabajo de la función de metal tal como al, Zn y similares, puede continuar para inyectar Más electrones y protones, de modo que los electrones de carga en la parte superior de la banda de valencia de la nueva forma de estado nuevo de aislamiento, a partir de un dieléctrico - metal - aislante tres etapas son secuencialmente transición de fase.

El electrón - protón dopaje estrategias de cooperación para lograr un 'Insulating intrínseca - estado de metal - New aislante' por el ácido simple, partículas de metal, en contacto con el ajuste de tri-estado de VO2, no sólo como un entorno de desarrollo compatible con convencional dopaje cierto, también puede tener un impacto positivo en el estudio de la sinergia electrónico. modificación de la regulación ha sido el foco de la física de los materiales, la química y la ciencia de los materiales, donde el dopaje es uno de los métodos más eficaces de base electrónica - principios cooperativos dopaje de protones, solución de ácido investigadores fue reemplazado por los iones de litio, en una electrónica de expansión - iones con estrategia de dopaje, también logró dopada con iones de litio y la regulación del comportamiento de transición de fase de VO2 ha encontrado además que la política puede alcanzar más material de óxido, tal como dióxido de titanio (TiO2) dopado hidrogenados verificado en dopaje esta universalidad. técnicas de dopaje relativamente convencionales tienden a utilizar de alta temperatura, alta presión y un catalizador de metal noble, la Instituto para el desarrollo de una mejor manera compatible con el medio ambiente moderada dopaje convencional, muy bajo costo y fácil de operar para el desarrollo de nuevos materiales y dispositivos funcionales y promover el desarrollo de la teoría básica de todos Importante.

estudio relacionado, publicado en "Nature - Comunicación", los estudiantes de doctorado de alimentos Chen Yu, profesor visitante Wang Zhao fue co-primer autor, el Profesor Asociado Zou Chongwen, profesor Jiang junio autor correspondiente del estudio realizado por el Programa Nacional de Investigación Clave básico de la juventud. científicos financiados proyectos temáticos, la Fundación de Ciencias Naturales nacional de china, los fondos de investigación fundamental para las universidades centrales y la Academia china de Ciencias de la Asociación de Promoción de la innovación y otros jóvenes.

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