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基于二氧化钒相变与铝孔阵列的动态可调谐完美吸收
摘要: 将等离激元纳米结构与功能材料集成可进一步调控光学共振响应。本文提出一种由铝(Al)环阵列与二氧化钒(VO2)圆盘交替排列构成的完美吸波器(PA)。该吸波器的吸收峰共振波长可在可见光(Vis)和近红外(NIR)波段实现大范围调控:当VO2发生金属相(m-VO2)到绝缘相(i-VO2)的结构转变时,吸收峰从770 nm迁移至1336 nm,产生73.5%的相对波长偏移。此外,吸收峰强度显著依赖于环盘高度、半径及晶格周期。本研究表明,所设计的VO2基吸波器有望解决动态可调谐共振、宽入射角高吸收率(近100%)以及弱偏振依赖性等关键技术难题。
关键词: 二氧化钒(VO2)、可见光与近红外光谱、相变材料、完美吸收
更新于2025-09-23 15:21:01
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利用二阶干涉显著提升ZrO2/V1-W O2/ZrO2热致变色涂层的性能
摘要: 该论文研究了通过反应磁控溅射法制备的VO2基热致变色涂层。我们结合四种方法提升涂层性能并拓展其应用潜力:首先,采用脉冲氧流量控制的高功率脉冲磁控溅射技术,在极具工业适用性的沉积条件下(无需基底偏压、仅330°C低温)制备出化学计量比准确的晶态VO2;其次,通过钨掺杂(本文中V1-xWxO2的x=0.012)将热致变色转变温度降至室温附近(本文为39°C),且未牺牲涂层性能;第三,我们在热致变色V1-xWxO2层上下均设置ZrO2减反射层,提出优化的ZrO2/V1-xWxO2/ZrO2复合涂层结构。关键发现是:虽然利用ZrO2的一阶干涉需在可见光透过率(Tlum)与太阳能调制率(ΔTsol)间权衡,但二阶干涉可同步优化两者;第四,底层ZrO2的晶体结构进一步改善了VO2结晶度及工艺重复性,其实验最优厚度值与设计预测完全吻合。这些成果对智能窗用高性能耐久VO2基热致变色涂层的低温制备与设计具有重要价值。
关键词: 热致变色涂层、低沉积温度、减反射层、高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)、掺杂、二氧化钒(VO2)
更新于2025-09-04 15:30:14