dióxido de vanadio es una fuerte correlación tiene materiales de óxido de perspectivas de aplicación de ancho de transición de metal, la característica más notable es el fin de tener cuatro o cinco aislante cuando 68 ℃ -. Fase VO de metal de transición 2Las propiedades ópticas de diversas funciones están estrechamente relacionados con su cambio de fase, pero su temperatura de transición relativamente alta de fase para convertirse en un importante problema de cuello de botella en aplicaciones prácticas. A través de una investigación en profundidad para reducir el mecanismo microscópico de la transición de fase, y explorar métodos eficaces de fase de regulación de cambio de fase La temperatura variable es de gran importancia para promover su aplicación práctica.
Los átomos de hidrógeno pueden entrar efectivamente a VO debido a su pequeño radio atómico 2Cedazo por dopaje electrónico, el propósito de la transición de fase Reglamento utilizando el método tradicional de alta temperatura de hidrogenación catalítica de los metales preciosos, Nacional de Radiación Sincrotrón Laboratorio Zou Chongwen Grupo de Investigación de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China y el Centro Nacional de Investigación para la Ciencia Avanzada de la microescala Grupo de Investigación en Jiang junio VO 2En la película se realizan transiciones de fase secuenciales trifásicas desde el aislamiento-metal-aislamiento, y se revela el llenado VO dopado con electrones inducido por hidrógeno. 2mecanismo de banda de conducción (Phys. Rev. B 96, 2017, 125130) nivel de energía. Sin embargo, las técnicas de dopaje convencionales se basan en la hidrogenación de condiciones de alta energía tales como la temperatura y la presión, que necesitan costoso catalizador de metal noble, y se hidrogena después de El metal catalítico depositado en la superficie del material también es difícil de eliminar, y estos factores adversos se ven restringidos por el VO. 2Material de regulación de cambio de fase y barreras de aplicación.
Recientemente, los investigadores han roto la hidrogenación catalítica de metales preciosos a altas temperaturas para regular el VO 2El método tradicional de transformación de fase logra el uso de adsorción de metal para conducir protones de soluciones ácidas en VO 2El material logra la hidrogenación de materiales a muy bajo costo en condiciones suaves e inventa la técnica de 'generación de hidrógeno a partir de hierro en punto'.
La solución ácida se corroe fácilmente incluyendo VO 2La mayoría de los óxidos en el interior, por lo que el ácido no puede usarse como fuente de hidrógeno en el tratamiento de hidrogenación de materiales de óxido en condiciones normales de temperatura y presión. En el experimento, los investigadores encontraron que tendrán una función de trabajo adecuada de las partículas de metal y VO 2Después del contacto con la película en la solución ácida, VO 2la corrosión por ácido no es única película, pero rápidamente se hidrogena transición de fase inducida de forma simultánea del proceso de cambio de fase es efecto de difusión extremadamente rápido, y por lo tanto sólo las partículas muy pequeñas de metal (1 mm de diámetro) puede hacer que dos pulgadas de diámetro VO 2película epitaxial y la corrosión del metal, a fin de lograr similares 'Midas' 'de punto Tiecheng hidrógeno' dados a conocer en efecto predicho por la teoría detrás de este fenómeno de electrón - protón mecanismo sinérgico de metal dopado cuando está en contacto con una función de trabajo baja Alta función de trabajo VO 2Cuando los electrones se inyectan espontáneamente en VO 2En el efecto de inducción electrostática, los protones en la solución ácida se introducen en VO. 2, haciendo VO 2La metalización y la formación de vacantes de oxígeno se pueden mejorar en gran medida, lo que puede evitar la corrosión del líquido ácido. En VO metalizado 2Sobre la base, si se utilizan metales de función más baja, como Al, Zn, etc., se pueden inyectar más electrones y protones, de modo que los electrones se llenen en la parte superior de la nueva banda de valencia para formar un nuevo estado aislante, desde el metal de aislamiento. Aislamiento de tres fases a su vez.
La estrategia de co-doping electrón-protón se logra mediante una solución simple de ácido, partículas de metal, VO 2El contacto se da cuenta del ajuste de tres estados del estado "Estado intrínsecamente aislante estado del metal-nuevo estado aislante", que no solo puede convertirse en una forma de dopaje compatible con el entorno convencional sino que también tiene una influencia positiva en la investigación de la sinergia electrónica. La modificación y la regulación siempre han sido el centro de la investigación en física, química y material El dopaje es uno de los métodos más efectivos. Sobre la base del principio de co-doping de electrones y protones, los investigadores reemplazaron la solución ácida por una solución de iones de litio y la convirtieron en una solución. Estrategia de dopaje de iones de electrones, que también logra el dopaje de iones de litio y regula el VO 2El comportamiento de transición de fase ha encontrado además que la política se puede lograr más material de óxido, tal como dióxido de titanio (TiO2) dopado hidrogenados verificado en dopaje esta universalidad. Técnicas de dopaje relativamente convencionales tienden para usar a alta temperatura, de alta presión y metales preciosos catalíticos, el desarrollo del instituto de un tipo mejor manera compatible con el medio ambiente moderada dopaje convencional, extremadamente bajo coste y fácil de operar, el desarrollo del desarrollo de nuevos materiales y dispositivos funcionales y la promoción de la teoría básica tiene un significado 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.
