加载二氧化钒的太赫兹宽带可调超材料吸波体设计

为了实现太赫兹波调制器件对太赫兹波的快速响应,设计一种基于二氧化钒(VO 2)电阻膜的太赫兹波段宽带可调谐超材料吸波体,研究不同温度时吸波体的吸收率,并通过监控表面电流分布,分析吸波体宽带吸收以及可调吸收的机理。结果表明:吸波体在温度为35℃时表现出宽带吸收特性,吸收率大于90%的频段频率为6.508~9.685 THz,带宽为3.177 THz,通过改变温度可以实现吸波体吸收率的调控;该吸波体对电磁波的吸收具有极化不敏感和宽角度吸收的特点。

水热法制备二氧化钒纳米带的研究

以NaHSO3作为还原剂,将V2O5颗粒还原为VO2.在260℃、pH=1的水热条件下反应8h制得亚稳相VO2(B).NaHSO3不仅作为还原剂,而且对产物形貌的控制起关键作用.通过水热反应得到的VO2(B)是长0.5～5μm、宽50～100nm的纳米带.600℃下退火处理6h,VO2(B)完全转化为具有相变性质的VO2(M),相变温度为68.7℃.

二氧化钒薄膜的反常热色性能和热滞回线

利用磁控溅射技术在玻璃衬底上制备了不同厚度的二氧化钒(VO2)薄膜。实验结果表明,所制备的VO2薄膜都具有显著的热色性能。厚度较大的薄膜在低温时具有较高的透过率,而在高温时具有较低的透过率。然而,厚度较小的薄膜在500~860 nm波长内的情况正好相反,即低温透过率比高温时的小。厚度较小的薄膜在500~860 nm波长内具有沿逆时针方向的热滞回线,这恰好与波长大于860 nm的情况相反。利用光学干涉理论对这一反常的热色现象及热滞回线进行了理论解释,为进一步理解VO2薄膜的热色性能及相变性能提供参考。

磁控溅射氧化钒相变薄膜的电阻温度特性测量

利用MS500-B超高真空磁控溅射镀膜机，分别采用氧化法和还原法在普通玻璃基底上制备了二氧化钒（VOz）相变薄膜；并在20-80℃内往复变化时，利用XMT-100数字精密温度计和SX1934数字四探针测试仪测量两类样品的电阻-温度特性曲线。结果表明，两类样品均具有热敏相变特性；氧化法制备薄膜的电阻为9．96～0．06kΩ，相变温度约为30℃；还原法制备薄膜的电阻为80．3～7．4kΩ，相变温度约为52℃。

用于智能窗的低温相变VO_2薄膜

用磁控溅射法和退火处理在石英衬底上制备了高质量的二氧化钒薄膜,实验结果显示制备的薄膜为纳米级,晶粒均匀。相变前后薄膜电阻变化了4个数量级,说明制备的薄膜具有很好的相变特性。电学和光学实验均证明了制备的薄膜相变温度在53℃左右,比纯的单晶VO_2具有低温相变特性。热致相变实验和分光光度计测试结果均显示VO_2薄膜在红外波段具有很高的开关率,在波长为3.36处开关率达到70.1%,进一步证明了制备的VO_2薄膜在智能窗应用方面具有实用性。