用于高性能智能窗的栅极调控 VO2 相变
应用物理
2019-05-10 v2 强关联电子
摘要
VO2 材料因其金属-绝缘体转变（MIT）所诱导的热致变色特性，在开发节能“智能窗”方面颇具前景。然而，其实用化受限于较高的临界相变温度（~68°C）、较低的可见光透射率（<60%）以及较差的太阳能调节能力（<15%）。在此，我们开发了对单斜 VO2 薄膜 MIT 的可逆非易失电场调控。借助固体电解质层辅助的门控处理，我们在室温下调控了氢向 VO2 晶格的插入/抽出，引起三态相变并伴随可控的透射率调节。从金属态（轻 H 掺杂）到绝缘态（重 H 掺杂）相变过程中可见/红外透射率的显著提升，使太阳能调节能力增至 26.5%，同时保持 70.8% 的可见光-发光透射率。这些结果超越了以往所有纪录，甚至超出传统 VO2 智能窗的理论极限，消除了 VO2 用于节能应用的内在缺陷。我们的发现不仅展示了一种电场调控的相调制策略，也为高性能 VO2 基智能窗应用打开了大门。
引用
@article{arxiv.1810.00942,
title = {Gate-Controlled VO2 Phase Transition for High-Performance Smart Window},
author = {Shi Chen and Zhaowu Wang and Hui Ren and Yuliang Chen and Wensheng Yan and Chengming Wang and Bowen Li and Jun Jiang and Chongwen Zou},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.00942},
year = {2019}
}
备注
19 pages, 5 figures