- 必威体育下载

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

摘要

光致变色材料作为一种自适应型智能材料, 在智能窗户、光电传感器、光学存储等领域均有广泛的应用. 稀土含氧氢化物(REH _xO _y)薄膜作为一种新型光致变色材料, 自发现以来, 就以其高效可逆的变色性能、简单可重复的制备方法、快速的着褪色时间受到了大量的关注. 本文基于近年来针对稀土含氧氢化物光致变色薄膜的结构组成、变色机理、性能调控的研究现状进行了综述. REH _xO _y薄膜可以响应紫外光和可见光的激发, 对全光谱波段透过率进行大幅调节. 光致变色机理可归类为晶格收缩机制、氧交换机制、局部金属相变、氢迁移机制4种解释. 目前可以通过控制薄膜形貌、设计化学组分、提高衬底适配、多层膜结构设计等方式进行性能调控. 最后对薄膜之后的研究重点进行了展望.

关键词:

Abstract

Photochromic material, as an adaptive smart material, has a wide range of applications in smart windows, photoelectric sensors, optical storage, etc. Oxygen-containing rare-earth metal hydride (REH _xO _y) film, a new type of photochromic material, has attracted the attention of researchers for its efficient and reversible color-changing properties, simple and reproducible preparation methods, and fast darkening-bleaching time. In this paper we review the current research status of structural composition, color change mechanism, and property modulation of oxygen-containing rare-earth metal hydride films. Exposure to visible light and ultraviolet (UV) light can lead the optical transmission of visible and infrared (IR) light to degrade. The photochromic mechanisms can be grouped into four mechanisms: lattice contraction mechanism, oxygen exchange mechanism, local metal phase change, and hydrogen migration mechanism. Currently, performance can be tuned by controlling film morphology, designing chemical components, improving substrate adaptation, multilayer film structure design, etc. Finally, the future research focus of thin film is prospected.

Keywords:

作者及机构信息

1.
2.

通信作者:曹逊,cxun@mail.sic.ac.cn

基金项目:中国科学院ANSO国际合作专项(批准号: ANSO-CR-KP-2021-01)和国家自然科学基金(批准号: 51972328, 62175248)资助的课题.

Authors and contacts

1.
2.

Corresponding author:Cao Xun,cxun@mail.sic.ac.cn

Funds:Project supported by ANSO International Cooperation Project of Chinese Academy of Sciences (Grant No. ANSO-CR-KP-2021-01) and the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 51972328, 62175248).

文章全文: translate this paragraph

参考文献

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
[33]
[34]
[35]
[36]
[37]
[38]
[39]
[40]
[41]
[42]
[43]
[44]
[45]
[46]
[47]
[48]
[49]
[50]
[51]
[52]
[53]
[54]
[55]
[56]

施引文献

下载: 全尺寸图片幻灯片

Type of the material		Name of material	Photochromism principle	Method of bleaching	Color change
Organic		Diarylethenes	Photocyclization reaction	Expose to visible light	Colorless → red
		Fulgide	Photochemical conrotatory	Expose to visible light	Pale yellow → red
		Spriopyran	Hetetolytic cleavage/photocyclization	Expose to visible light/heating	Colorless → purple
		Naphthopyarn	Hetetolytic cleavage/photocyclization	Removing UV	Colorless → gray
Inorganic	TMOs	WO₃	Photon prompted redox reaction	Removing UV	Colorless → blue
		TiO₂	Photon prompted redox reaction	Removing UV and exposing to air	Faint yellow → black
		MoO₃	Intercalation-deintercalation of univalent cations	Removing UV	White → blue
	Metal halides	Lead chloride [Pb₃Cl₆(CV)]H₂O]_n	Light-triggered electron transfer	Removing UV/ anneal in air	Pale yellow → blue
	Metal halides	AgCl	Light-triggered reversible decomposition	Removing UV	Transparent → brown

下载: 导出CSV

Element	Atomic mass	Ion size/nm	Sputtering pressure/Pa	Band gap/eV	ΔT/%	文献
Y	89	0.090	0.4	2.6	37	[14]
Gd	157.25	0.094	0.6	2.25	45	[14]
Dy	162.5	0.091	0.6	2.25	33	[14]
Er	167.26	0.088	0.6	2.4	35	[14]

下载: 导出CSV

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
[33]
[34]
[35]
[36]
[37]
[38]
[39]
[40]
[41]
[42]
[43]
[44]
[45]
[46]
[47]
[48]
[49]
[50]
[51]
[52]
[53]
[54]
[55]
[56]

[1]	余秀冬, 刘海顺, 薛琳, 张响, 杨卫明.铁基非晶条带催化降解性能的退火晶化调控机理. 必威体育下载 , 2024, 73(9): 098801.doi:10.7498/aps.73.20240249
[2]	任俊文, 姜国庆, 陈志杰, 魏华超, 赵莉华, 贾申利.氮化硼纳米管表面结构设计及其对环氧复合电介质性能调控机理. 必威体育下载 , 2024, 73(2): 027703.doi:10.7498/aps.73.20230708
[3]	袁国亮, 王琛皓, 唐文彬, 张睿, 陆旭兵.HfO₂基铁电薄膜的结构、性能调控及典型器件应用. 必威体育下载 , 2023, 72(9): 097703.doi:10.7498/aps.72.20222221
[4]	邵光伟, 于瑞, 傅婷, 陈南梁, 刘向阳.三氧化钨晶体拓扑结构生长行为及其电致变色性能. 必威体育下载 , 2022, 71(2): 028201.doi:10.7498/aps.71.20211555
[5]	张改, 谢海妹, 宋海滨, 李晓菲, 张茜, 亢一澜.不同充放电模式影响还原氧化石墨烯电极储锂性能的实验分析. 必威体育下载 , 2022, 71(6): 066501.doi:10.7498/aps.71.20211405
[6]	黄佳贝, 廉富镯, 汪致远, 孙世涛, 李明, 张棣, 蔡晓凡, 马国栋, 麦志洪, Andy Shen, 王雷, 于葛亮.二维范德瓦耳斯材料的超导物性研究及性能调控. 必威体育下载 , 2022, 71(18): 187401.doi:10.7498/aps.71.20220638
[7]	李明, 金平实, 曹逊.. 必威体育下载 , 2022, 0(0): .doi:10.7498/aps.7120221046
[8]	邵光伟, 于瑞, 傅婷, 陈南梁, 刘向阳.WO3晶体拓扑结构生长行为及其电致变色性能研究. 必威体育下载 , 2021, (): .doi:10.7498/aps.70.20211555
[9]	龚少康, 周静, 王志青, 朱茂聪, 沈杰, 吴智, 陈文.尺寸调控SnO₂量子点的阻变性能及调控机理. 必威体育下载 , 2021, 70(19): 197301.doi:10.7498/aps.70.20210608
[10]	刘迪, 王静, 王俊升, 黄厚兵.相场模拟应变调控PbZr_(1–x)Ti_xO₃薄膜微观畴结构和宏观铁电性能. 必威体育下载 , 2020, 69(12): 127801.doi:10.7498/aps.69.20200310
[11]	冯涛, Horst Hahn, Herbert Gleiter.纳米结构非晶合金材料研究进展. 必威体育下载 , 2017, 66(17): 176110.doi:10.7498/aps.66.176110
[12]	杨艳, 陈云翔, 刘永华, 芮扬, 曹烽燕, 杨安平, 祖成奎, 杨志勇.Ge-As-S硫系玻璃的结构与性能调控. 必威体育下载 , 2016, 65(12): 127801.doi:10.7498/aps.65.127801
[13]	许文祥, 孙洪广, 陈文, 陈惠苏.软物质系颗粒材料组成、微结构与传输性能之间关联建模综述. 必威体育下载 , 2016, 65(17): 178101.doi:10.7498/aps.65.178101
[14]	康永强, 高鹏, 刘红梅, 张淳民, 石云龙.单负材料组成一维光子晶体双量子阱结构的共振模. 必威体育下载 , 2015, 64(6): 064207.doi:10.7498/aps.64.064207
[15]	姜礼华, 曾祥斌, 张笑.高温退火处理下SiNx薄膜组成及键合结构变化. 必威体育下载 , 2012, 61(1): 016803.doi:10.7498/aps.61.016803
[16]	刘其海, 胡冬生, 尹小刚, 王彦庆.由单负材料组成的含有缺陷层的一维光子晶体结构中的缺陷模. 必威体育下载 , 2011, 60(9): 094101.doi:10.7498/aps.60.094101
[17]	杨一鸣, 屈绍波, 王甲富, 徐卓.由同时具有磁谐振和电谐振结构组成的左手材料. 必威体育下载 , 2009, 58(2): 1031-1035.doi:10.7498/aps.58.1031
[18]	胡恒, 潘龙法, 齐国生, 胡华, 徐端颐.光致变色多阶游程光存储研究. 必威体育下载 , 2006, 55(4): 1759-1763.doi:10.7498/aps.55.1759
[19]	冯博学, 谢亮, 王君, 蒋生蕊, 陈光华.射频溅射微晶NiOxHy膜电致变色性能及其机理研究. 必威体育下载 , 2000, 49(10): 2066-2071.doi:10.7498/aps.49.2066
[20]	崔万秋, 沈志奇, 周德保.Li2Mo2-xWxO6多晶材料的结构、电学性能与导电机理的研究. 必威体育下载 , 1993, 42(7): 1101-1109.doi:10.7498/aps.42.1101

计量

文章访问数:4356
PDF下载量:72
被引次数:0

搜索

留言板