【摘要】：氧化鎢是一種在常溫常壓下呈六角形或立方對(duì)稱結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體。由于擁有許多潛在的奇異特性,氧化鎢已經(jīng)引起當(dāng)今人們的廣泛關(guān)注。氧化鎢在具備光致變色與電致變色等特性的同時(shí),還具有價(jià)格低廉、制備方便的特點(diǎn),這使其非常適合作為一種節(jié)能材料被用于智能窗和顯示屏這類產(chǎn)品的制造與生產(chǎn)之中。因此氧化鎢的變色特性有著極大的研究?jī)r(jià)值。不同于其他通過光學(xué)與電學(xué)的手段對(duì)氧化鎢進(jìn)行變色的研究與應(yīng)用,本文通過使用金剛石對(duì)頂砧壓機(jī)(DAC)對(duì)納米氧化鎢顆粒進(jìn)行加壓,研究其在0.5 GPa到31.8 GPa的壓強(qiáng)范圍內(nèi)的光學(xué)吸收性質(zhì)與壓強(qiáng)之間的關(guān)系。在初步觀測(cè)到壓力可以使納米氧化鎢顆粒發(fā)生顏色改變的現(xiàn)象后,考慮到在過去對(duì)于氧化鎢的研究中已經(jīng)得到壓強(qiáng)的變化會(huì)對(duì)普通尺寸的氧化鎢的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生極大的影響,故我們相信樣品這一現(xiàn)象與樣品結(jié)構(gòu)變化相關(guān)。而另一方面,由于晶粒尺寸會(huì)對(duì)氧化鎢的物化性質(zhì)造成一定影響從而使壓強(qiáng)對(duì)其結(jié)構(gòu)的影響有所不同,故本文首先通過采集樣品的拉曼光譜的方式來表征壓強(qiáng)對(duì)于納米氧化鎢顆粒晶格結(jié)構(gòu)的影響。之后將其與普通尺寸的氧化鎢在高壓下的拉曼光譜進(jìn)行對(duì)比之后得到獲得其異同性,找到了拉曼光譜分別在1.6 GPa、2.9 GPa、9.4 GPa和23.5 GPa這四個(gè)壓強(qiáng)下發(fā)生了變化,和卸壓后相變不可逆的特性,這些特性同樣被發(fā)現(xiàn)于普通尺寸的氧化鎢研究之中。為了能夠表征樣品在壓強(qiáng)影響下的顏色變化,我們通過采集樣品在不同壓力下的UV-Vis吸收譜的方式來獲得樣品的顏色信息。最后,我們通過尋找吸收率極大值譜線位置來作為吸收峰峰位,從而獲得加壓對(duì)于吸收峰的影響,并將其與實(shí)驗(yàn)獲得的拉曼光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比與關(guān)聯(lián)。在參考了氧化鎢在高壓條件下的電學(xué)性質(zhì)的變化后,我們最終得出納米氧化鎢顆粒加壓后顏色變化與壓力和結(jié)構(gòu)變化之間的關(guān)聯(lián)與因果關(guān)系。
【圖文】：

邐四方逡逑另一方面，在過去的研宄還發(fā)現(xiàn)氧化鎢的單斜和三斜這兩種結(jié)構(gòu)會(huì)穩(wěn)定地同時(shí)存逡逑在于常溫環(huán)境下，這種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生原因一般是由不同的合成方式所造成［５９＿６（）１。圖１．１逡逑為這兩種常溫下的氧化鎢在分別在ａ、ｂ、ｃ三個(gè)軸向的結(jié)構(gòu)示意圖，可以通過對(duì)比看出逡逑兩者的結(jié)構(gòu)十分接近。逡逑Ｉ－，＊邋＆邐１逡逑（ａ）邐（ｂ）逡逑圖１．１邋（ａ）常溫下單斜氧化鎢３軸向結(jié)構(gòu)示意圖逡逑（ｂ）常溫下三斜氧化鎢ａ軸向結(jié)構(gòu)示意圖逡逑４逡逑

２ｄ邋ｓｉｎ邋６邋－ｎ？ｉ邐（２－１）逡逑式中ｄ為晶面距離，；Ｉ為Ｘ射線波長(zhǎng)，ｎ為衍射條紋級(jí)數(shù)。圖２．１為布拉格衍原理逡逑圖。因此在明確入射的Ｘ射線波長(zhǎng)時(shí)，，便能通過其衍射條紋來計(jì)算獲得其結(jié)構(gòu)信息，又逡逑由于不同物質(zhì)的結(jié)構(gòu)都會(huì)或多或少存在差異，因此Ｘ射線衍射也十分適合晶體物質(zhì)的鑒逡逑別。在本文中，我們將使用由ＰＡＮａｌｙｔｉｃａｌ公司制造的，射線源為Ｃｍ欠ａ邋（強(qiáng)度４０ｋｖ、逡逑４０ｍＡ）的Ｘ射線衍射儀分別對(duì)初始和壓片處理過后的樣品進(jìn)行鑒別與分析。逡逑＼邋＼邋＾邋／逡逑＼邋＼邋／邋／逡逑＼邋＼邋／邋／逡逑＼、、邋／邋／逡逑＼邋＼邋／邋／逡逑＼邋＼丨逡逑——？——？——？邋＇邐——？——？邐逡逑ｄｌ逡逑邐？——？——＃邋．．ｉ．邐——？——？邐逡逑圖２．１布拉格衍射示意圖逡逑２．１．２透射電子顯微鏡逡逑電子顯微鏡是通過使用電子束替代光源，電磁場(chǎng)替代透鏡的方式來觀測(cè)物質(zhì)內(nèi)部或逡逑表面的顯微鏡。逡逑９逡逑
【學(xué)位授予單位】：中國工程物理研究院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TB383.1;TQ136.13

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本文編號(hào)：2621943