基于六角密排聚苯乙烯（PS）模板,采用電子束蒸鍍法在石英基片上制備了Ag納米陣列嵌埋的單斜相二氧化釩復(fù)合薄膜（Ag NPAs/VO₂（M））,研究復(fù)合薄膜的微觀結(jié)構(gòu)、相變特性及光透過率。結(jié)果表明:復(fù)合薄膜中同時存在VO₂（M）和Ag兩相。復(fù)合薄膜相變溫度（TC）低至55℃,通過能帶模型分析揭示了Ag納米顆粒的嵌入使得復(fù)合薄膜中自由電子濃度升高,誘發(fā)相變在較低溫度處發(fā)生。相對于純的VO₂薄膜,在590～750 nm波段的透射率明顯減弱,歸因于復(fù)合薄膜中Ag NPAs對590～750 nm波段的可見光共振吸收,使得VO₂薄膜固有的棕黃色被削弱。 

【文章來源】：硅酸鹽學(xué)報. 2020,48(10)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

Ag NPAs/VO2復(fù)合薄膜制備流程

圖2為室溫下測試樣品的GIXRD譜。300℃生長的樣品在2θ=25.2°出現(xiàn)了1個衍射峰，對應(yīng)于VO2(B)(110)晶面，與標準卡片(JCPDS 81-2392)相匹配。經(jīng)500℃退火后，VO2(B)轉(zhuǎn)化為VO2(M)(JCPDS 09-0142)。Ag NPAs/VO2復(fù)合材料中同時存在VO2(M)和Ag (JCPDS 87-0720)兩相，且無任何雜相，說明2種材料結(jié)合良好。2.2 顯微結(jié)構(gòu)分析

實驗過程中制備的PS模板，如圖3a所示。該模板是一個六角密排的單層結(jié)構(gòu)支撐在Si O2襯底上，PS球的粒徑為1 080 nm。以PS球體之間的空隙作為模板來生成特定大小的島嶼顆粒。通過去除PS球，得到由三角形Ag粒子組成典型六邊形圖案的二維納米顆粒陣列結(jié)構(gòu)的Ag NPAs，如圖3b所示。然后將VO2(M)膜涂覆在Ag NPAs上，形成Ag NPAs/VO2復(fù)合材料，如圖3c所示。圖3d為純VO2(M)薄膜。對于嵌入的Ag納米顆粒的度量可以通過PS模板來幾何定義。在一個平面內(nèi)，Ag粒子質(zhì)點近似看成一個等邊三角形，其面積(S)可以通過式(1)估算：其中：R是模板PS球半徑。Ag粒子的高度(h=50 nm)不受PS模板的限制，但是等于所蒸鍍Ag薄膜的厚度。根據(jù)Ag納米顆粒的面外高度和面內(nèi)面積，通過式(2)計算出Ag納米顆粒的體積(V)以及Ag占復(fù)合薄膜中的體積分數(shù)φ：

【參考文獻】：
期刊論文
[1]二氧化釩智能節(jié)能窗:從鍍膜玻璃到節(jié)能發(fā)電一體化窗[J]. 陳長,曹傳祥,羅宏杰,高彥峰.  科學(xué)通報. 2016(15)



本文編號：3440019