_______________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________
1-1: مقدمه
در سالهای اخیر، تحقیقات جدید در علم نانوفیزیک و نانوشیمی بر روی ساختار مولکولی و واکنش شیمیایی مواد به سرعت گسترش یافته است، که نتیجه آن کنترل ساختار بلوری نانومواد بر اساس خواص مکانیکی، الکتریکی، اپتیکی و مغناطیسی آنها است. در این میان نیمرساناها به دلیل کاربردهای بالقوه در زمینه های گوناگون از توجه خاصی برخوردارند. از مهمترین ویژگیهای نیمرساناها که آنها را کاملا از فلزات و عایقها متمایز میکند، گاف انرژی آنها است که تحت شرایط خاصی میتوان تغییرات دلخواه را در نانوساختار آنها ایجاد کرد. از طرفی علاوه بر گاف انرژی، چگالی حالتهای الکترونی در ابعاد مختلف نیز، متفاوت میباشد. کاهش در ابعاد مواد، مستقیما بر روی خواص فیزیکی آنها تاثیر میگذارد. نمودار چگالی حالتهای الکترونی1(DOS[1]) بر حسب انرژی (E) برای ابعاد مختلف، مطابق با شکل 1-1 است....
1-2 معرفی حالت های مختلف بلوری اکسید وانادیوم
اکسید وانادیوم در حالتهای مختلفی وجود دارد که در اینجا به شرح مختصری از فازهای اصلی آن می‌پردازیم.
1-2-1 فاز اکسید وانادیوم (II)
VO یکی از اکسیدهای وانادیوم است. VO یک ماده شیمیایی واکنش‌گر و از نظر الکترونیکی خنثی و به رنگ خاکستری براق است. ساختار آن مانند NaCl، مکعبی cF8 به هم ریخته است و پیوندهای فلزی V-V ضعیف دارد. همانطور که فرضیه نواری نشان می‌دهد، VO به علت نوار رسانایی نیمه پر آن و عدم استقرار الکترون‌ها در اربیتال‌های t2g رسانای الکتریسیته است. VO یک ترکیب غیر تناسب عنصر است، ترکیب‌های آن از VO0/8 تا VO1/3 متغیر است [10]. در شکل ۱-۴ ساختار VO نشان داده شده است. ....
1-2-2 فاز اکسید وانادیوم (III)
تری اکسید وانادیوم V2O3 یکی دیگر از فازهای اکسید وانادیوم است که از احیای V2O5 با هیدروژن و منواکسید کربن بدست می‌آید و بصورت پودر سیاه رنگ است. V2O3 دارای ساختار تری‌گونال است [10]. این اکسید آنتی فرومغناطیسی است با دمای بحرانی 160°K. در این دما یک تغییر ناگهانی در هدایت از فلزی به عایقی دارد [11]. در شکل 1-۵ ساختار این فاز قابل مشاهده است......
1-1 مقدمه
1-2 معرفی حالت های مختلف بلوری اکسید وانادیوم
1-2-1 فاز اکسید وانادیوم (II)
1-2-2 فاز اکسید وانادیوم (III)
1-2-3 اکسید وانادیوم (IV)
1-2-4 اکسید وانادیوم (V)
1-3 بررسی ویژگیهای اکسید وانادیوم
1-3-1 خواص الکتریکی و اپتیکی VO2
1-3-2 انتقال در نانوکریستال‌های VO2
1-4 خواص الکتروکرومیک اکسید وانادیوم
1-4-1 اجزای اصلی یک سلول الکتروکرومیک
مراجع
فهرست شکلها
شکل 1-1: تغییر چگالی حالتهای مواد بر حسب ابعاد
شکل 1-2: افزایش نسبت سطح به حجم با کاهش ابعاد مواد
شکل 1-3: موقعیت عنصر وانادیوم در جدول تناوبی
شکل 1-4: پیکربندی
شکل 1-5: ساختار V2O3
شکل 1-6: ساختار روتایل VO2
شکل 1-7: نانوکریستال دی اکسید وانادیوم
شکل 1-8: ساختار ارتورومبیک V2O5
شکل 1-9: پودر زرد رنگ پنتا اکسید وانادیوم
شکل 1-10: تغییر رنگ وانادیل در طول احیای آن
شکل 1-11: سلول‌های واحد VO2 در بالا (چپ) و پایین (راست) دمای انتقال فاز
شکل 1-12: تغییرات (الف) مقاومت اکتریکی و (ب) انتقال اپتیکی با دما برای VO2
شکل 1-13: (الف) مکانیزم پیرلز: افزایش اندازه سلول واحد یک گاف انرژی جدید رابوجود می‌آورد. ب) برهم کنش موت-هوبارد: بر هم کنش الکترون-الکترون جذب کولونی را شیفت می‌دهد
شکل 1-14: تصاویر TEM برای لایه‌های VO2 روی SiO2 و عبور نوری برای دماهای مختلف در طول موج 1/5μm
