VO2相变机制和掺杂改性的第一性原理研究进展

摘要：

VO2具有"半导体—金属"相变特性,能够随温度变化自动调节近红外光透射率和电阻,在热开关、光学传感器、信息存储器件、智能窗以及非制冷焦平面探测器等方面具有广阔的应用前景,是一种备受关注的热致变色材料.首先,通过简要介绍VO2基本物理化学性质及相变原理的实验研究现状,着重综述了基于密度泛函理论的第一性原理计算在VO2相变机制研究中的最新进展,即VO2的相变是Peierls和Mott相变机理相耦合的结果.其次,围绕能带调控,分金属元素和非金属元素两大类,综述了第一性原理计算在VO2掺杂改性中的应用.再次,指出了当前研究中存在的争议,即不同第一性原理计算方法得到的计算结果差别很大,因此在选择计算方法的类型时需要十分谨慎.最后展望了第一性原理计算在VO2材料研究中的应用前景.

关键词：VO2、热致变色、Mott相变、Peierls相变、掺杂

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分类号：TN3;TB3

资助基金：国家自然科学基金51325203、51402182、51372228;国家科技部863项目2014AA032802;上海市优秀学术带头人项目15XD1501700;上海市科委基础研究领域项目13NM1402200;上海浦江人才计划项目14PJ1403900;上海大学085项目资助

在线出版日期：2015-09-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：251-260