VO2薄膜相变温度的掺杂控制及相关机理研究

VO2薄膜在68℃发生金属-绝缘体相变（MIT），引起许多物理性能发生显著的非线性变化。该变化的机理解释及相变温度控制一直是凝聚态物理和薄膜材料领域研究的重要课题，也是基于此类转变的薄膜材料及器件应用的基础。近年来，各类薄膜制备及掺杂技术的发展为进一步降低VO2相变温度提供了可能性。本项目将采用多靶共溅射方法，通过控制掺杂元素（Cr、W等）的含量，将VO2相变温度进一步降低至30℃以下；根据Magnéli相的特点，建立反映VO2及掺杂相结构特点的格点模型并映射到杂质模型上，引入动力学平均场理论计算电子结构；研究掺杂VO2薄膜的MIT相变机理。通过项目研究，从实验和理论上研究掺杂相含量对VO2薄膜相变温度的影响，为VO2薄膜材料及相关器件的实际应用打下基础。