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Posted in | Nanomaterials

ORNL-Forscher Entdecken Geheimnis Hinter Vanadiumoxid-Phasen-Verhalten

Published on November 24, 2010 at 5:58 AM

Eine systematische Studie von Phasenänderungen im Vanadiumoxid hat ein Geheimnis, das Wissenschaftler für Jahrzehnte verwirrt hat, nach Ansicht der Forscher an der Abteilung von das Oak Ridge der Energie Nationalem Laboratorium gelöst.

Wissenschaftler haben gewusst, dass Vanadiumoxid einige konkurrierende Phasen aufweist, als es als ein Isolator bei den niedrigeren Temperaturen auftritt. Jedoch ist die genaue Art des Phasenverhaltens nicht verstanden worden, seit Forschung auf Vanadiumoxid in den früher 60er-Jahren anfing.

Alexander Tselev, ein wissenschaftlicher Mitarbeiter von der Universität von Tennessee-Knoxville arbeitend mit Mitte ORNLS für Nanophase-Material-Wissenschaften, gemeinsam mit Igor Luk'yanchuk von der Universität von Pikardie in Frankreich verwendete eine Festkörperphysiktheorie, um das beobachtete Phasenverhalten des Vanadiumoxids, des Materials der beträchtlichen technologischen Zinsen für Optik und der Elektronik zu erklären.

„Wir entdeckten, dass der Wettbewerb zwischen einigen Phasen lediglich durch die Gittersymmetrie getrieben wird,“ Tselev sagten. „Wir fanden heraus, dass das metallische Phasengitter des Vanadiumoxids „“ auf unterschiedliche Arten, beim Abkühlen sich falten kann, also, welche beobachteten Leute waren verschiedene Baumuster seines Falzes.“

Vanadiumoxid ist in der Materialwelt für seinen schnellen und plötzlichen Phasenübergang am bekanntesten, der im Wesentlichen das Material von einem Metall zu einem Isolator umwandelt. Die Phasenänderung findet an ungefähr 68 Grad Celsius statt.

„Diese Merkmale der elektrischen Leitfähigkeit machen Vanadiumoxid einen ausgezeichneten Kandidaten für zahlreiche Anwendungen in optischem, elektronische und optoelektronische Einheiten,“ sagte Tselev.

Einheiten, die möglicherweise die ungewöhnlichen Eigenschaften von VO2 nutzten, umfassen Laser, Antragdetektoren und Druckdetektoren, die von der erhöhten Empfindlichkeit profitieren konnten, die von den Eigentumsänderungen des Vanadiumoxids bereitgestellt wurde. Das Material wird bereits in den Technologien wie Infrarotfühlern verwendet.

Forscher sagten, dass ihre theoretische Arbeit zukünftiger experimenteller Forschung der Anleitung im Vanadiumoxid helfen und die Entwicklung von den neuen Technologien schließlich unterstützen könnte, die auf VO2 basierten.

„In der Physik, möchten Sie immer verstehen, wie das Material tickt,“ sagten Sergei Kalinin, ein älterer Wissenschaftler am CNMS. „Die thermodynamische Theorie erlaubt Ihnen, vorauszusagen, wie das Material sich benimmt in den verschiedenen externen Bedingungen.“

Die Ergebnisse wurden in den Nano-Schreiben der Amerikanische Chemikalien-Gesellschaft veröffentlicht. Das Forschungsteam enthielt auch Ilia Iwanow, John Budai und Jonathan Tischler an ORNL und Evgheni Strelcov und Andrei Kolmakov an Südlicher Illinois-Universität.

Die theoretische Forschung des Teams erweitert nach vorhergehenden experimentellen ORNL-Studien mit Mikrowellendarstellung, die zeigte, wie Spannung und Änderungen von Kristallgittersymmetrie dünne leitfähige Kabel in den nanoscale Vanadiumoxidproben produzieren können.

Quelle: http://www.ornl.gov/

Last Update: 11. January 2012 18:28

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