摘要：为实现对vo_2薄膜光学常数的测量,本文在全光谱拟合法的基础上,首先利用导纳矩阵法推导出透射率T与薄膜厚度d、折射率n以及消光系数k的函数关系,然后利用单纯形法得到其优化函数。最后采用Matlab编程方法对低温态、高温态vo_2薄膜的红外透射率进行了全光谱拟合,得到折射率和消光系数等vo_2薄膜光学常数的拟合曲线。结果表明:拟合曲线与已有研究结果及实测曲线基本吻合。采用全光谱拟合方法得到的光学常数能较准确的对vo_2薄膜进行描述,为最佳膜厚设计提供了依据。此外,为更简便地描述vo_2薄膜的光学常数,本文还引入了Cauchy色散模型方程,对全光谱拟合方法得到的中远红外波段(2.5~15mm)的光学常数结果进行了拟合。

摘要：利用射频磁控溅射方法制备了vo2薄膜，通过正交试验设计研究镀膜工艺因素对薄膜导电特性的影响规律。试验结果表明，影响薄膜导电性能的主要因素是热处理温度，其次是衬底的温度，溅射功率和工作压强对薄膜导电性能的影响很小。X射线衍射结果表明，制备的vo2薄膜为非晶体结构，480℃真空热处理后，vo2薄膜结晶良好。由此得到制备vo2薄膜的最优化工艺为：衬底的温度400℃、热处理温度480℃、溅射频率120W和工作气压1．5Pa．

摘要：vo_2薄膜在中红外激光防护领域有着重要意义。为研究中红外激光辐照vo_2薄膜的温升累积效应及克服中红外激光器功率过小的困难,设计了一种外加热激励源的实验方法。首先利用ANSYS软件对中红外纳秒脉冲激光在不同激励源温度和不同功率密度下辐照vo_2薄膜的温升累积进行仿真,并做了实际验证。研究发现,随着外加激励温度的升高,可在一定时间(100s)内达到vo_2相变温度的激光功率密度逐渐减小,通过增加功率密度,也可以进一步降低相变所需的激励源温度。两者均提高了vo_2薄膜的温升速率。然后在激励源温度为40℃、中红外激光功率密度为1 W/mm^2的条件下研究了中红外纳秒脉冲激光参数对vo_2薄膜的温升累积效应,结果表明,增加激光脉宽、增加重频或光斑半径均能有效增加vo_2薄膜的温升速率。

摘要：选用V2O5为前驱物,通过在玻璃片上镀膜,利用高纯氢和高纯氮作为气源,采用微波等离子体增强法,在低温条件下合成了具有优良热致相变特性的氮杂二氧化钒(vo2-xNy)薄膜。通过正交试验设计对制备vo2薄膜过程中的主要影响因素(反应时间、反应压力、反应功率和N2/H2流量比)进行了分析研究。试验结果表明,vo2薄膜的最终的相变温度明显受到反应时间、反应压力、反应功率和N2/H2流量比的影响。其中以反应时间影响作用最为显著。经分析得到使vo2薄膜具有最低相变温度的优化工艺为:反应时间为7 min,反应压力为1.5 kPa,反应功率为100 W,N2/H2流量比为5/20(mL/min)。文中对试验结果进行了简单讨论。

摘要：采用溅射氧化耦合法,在Al2O3基底上成功实现了对vo_2薄膜的Ti元素掺杂.通过光电子能谱(XPS)的分析,试验制备的vo_2薄膜具有较高的纯度,只含有少量+3价V,同时也对Ti元素的含量进行了定量分析,分析结果证明了试验设计的合理性.通过测量vo_2薄膜在不同温度下的方块电阻,绘出了其电阻-温度曲线,并分析得到了Ti不同掺杂含量下的相变温度与回滞宽度.研究结果表明,Ti掺杂对vo_2薄膜的相变温度没有明显的影响,但可以有效地使vo_2薄膜的回滞宽度变窄,甚至接近于单晶vo_2的回滞宽度.该试验对于vo_2薄膜的开关器件应用具有重要意义.

摘要：基于vo2薄膜相变特性,通过在石英基底上制备vo2薄膜和亚波长金孔阵列,并在理论和实验上研究了金属孔阵列与vo2薄膜置于基底同侧和异侧的两种太赫兹(THz)调制器。系统研究了在光泵浦条件下两种样品的THz波的传输特性。结果表明,随着泵浦光功率的改变,两种结构的器件均可以实现对THz波强度的调制。对比分析两种结构器件的THz透射谱发现,紧邻金属孔阵列的金属相vo2能够有效地抑制THz表面等离子体的局域透射增强效应,使调制器的调制深度得到显著增强,这对基于相变材料调制器的设计具有重要意义。

摘要：钒的氧化物具有对温度敏感的半导体-金属可逆相变特性。在多种钒氧化合物中,vo2的相变温度点约为68℃,适用于很多应用领域。vo2长期暴露在空气中时,会被氧化。研究了通过制备vo2/Al2O3复合膜系来保持氧化钒薄膜的稳定性的方法。采用TFCalc薄膜设计软件,设计了vo2/Al2O3复合膜系。依据材料的折射率和消光系数,优化了膜系各膜层的厚度,分析了复合膜系的相变特性。采用磁控溅射方式制备了氧化钒薄膜,再通过氧氩混合气氛热处理得到vo2占主要成分的氧化钒薄膜。在氧化钒薄膜上采用射频磁控溅射方法封装了120nm厚的Al2O3膜。利用分光光度计测量分析了膜系的相变特性,Al2O3膜对vo2膜的相变性能影响很小。Al2O3膜适于vo2薄膜的封装。

摘要：二氧化钒(vo2)作为一种优质的光电功能材料一直备受人们的关注，在信息存储、光调制器、太阳能电池、光电探测器等方面有着重要应用。采用磁控溅射及原位退火氧化的“两步法”制备了 vo2薄膜，并对其进行晶态、形貌表征。设计并搭建 vo2薄膜热致相变实验系统，研究了vo2薄膜在变温条件下对2.52 THz辐射的开关特性。结果表明，vo2薄膜样品为多晶态，具有明显的太赫兹调制效果，可以实现对2.52 THz波的调制，并可作为太赫兹开关/调制器件的功能材料。

摘要：目的:分析研究基于热致相变原理的vo2薄膜强光限幅机制及其激光防护复合技术。方法:对vo2薄膜强光限幅特性、作用机理、影响因素与相关技术进行分析,探讨强光限幅与激光防护的技术特点及其规律,建立vo2薄膜强光限幅复合防护技术模块。结果:介绍了强光限幅与激光防护的技术特征,提出以激光为代表的强光辐射光限幅复合防护技术,包括vo2薄膜的设计与制备,热致相变与光限幅性质,相变阈值和光损伤阈值,复合材料增强防护技术,强光限幅与复合防护性能测试。结论:vo2薄膜强光限幅与激光防护复合技术为强光辐射人眼及光电传感器的损伤防护和光限幅材料与光限幅器的设计制备提供了有效技术途径。

摘要：基于二氧化钒（vo2）薄膜的绝缘-金属相变特性,提出了一种温控可调谐的极化无关超材料吸波体,研究了单环、双环和三环结构超材料吸波体对电磁波的吸收特性和温控可调谐特性。当电磁波垂直入射时,单环、双环和三环结构超材料吸波体在2-20 GHz范围内分别出现了1个、2个和3个吸收峰,随着结构单元环数增加,吸收峰逐步增加;由于超材料吸波体是二维全向对称的,故其吸收特性是电磁波极化无关的;当温度从40℃至80℃变化时,吸收特性发生明显的变化,实现了极化无关超材料吸波体的可调谐效果。