描述,可以最早追溯到 Goodenough 利用晶格场结合分子轨道理论来解释这个问题。过渡金属氧化物中金属离子的外层电子,受到负电性相差很大的正、负离子的影响,外层P和S电子分别形成了满价带和空导带,禁带的宽度很大,在费米能级附近,主要分布了d电子的能量。所以,d电子的状态决定了过渡金属氧化物的理化性质。而 d电子在禁带中,有可能局限于某一区域,或者可以是共有的。所以,过渡金属氧化物有两种不同状态的外层d电子,而且此电子可以在这转换于这两种状态之间。图3-2为低温和高温时VO2的能带结构。Р图3-2 VO2能带结构Р图 3-2 显示出低温单斜状态和高温四方状态时,二氧化钒的能带结构。周期性晶体场的作用下,外电子层分裂为 eg和 t2g两个能带,并且,会有亚层继续分裂的现象,如 t∥,t┴上,p∥和 p┴上,而且,eg亚层简并发生丧失。四方结构二氧化钒的能带结构特征是 t∥带与π*带部分重叠,部分被电子填充,能带非简并。费米能级落在 t∥带与π*带之间。当 VO2由金属相相变为半导体相时,其能带结构发生明显变化,超过费米能级的π*带t∥带为半满;一分为二的 t∥带。VO2晶体中的钒离子向八面体的边缘发生偏移,导致这能够变化的能带结构的产生。又由于π*带电子的迁移率比 t∥带电子的迁移率大,电子基本会全部进入 t∥带;另外,沿 CR轴方向,由于钒离子非平行的配对成键,由顺电态变为铁电态时,晶胞的 CR轴加长一倍,使对称性发生改变,t∥带一分为二,费米能级下降,这是由反铁电形变引起的。Р4氧化钒材料在红外探测中的应用Р4.1红外探测器综述Р由于红外辐射是人眼不可见的,要察觉其存在,测量其强弱,就必须首先利用红外探测器将其转换为某种便于测量的信号。红外探测器是红外探测或成像系统中的核心器件,也是红外技术发展最活跃的领域。红外技术的发展水平,通常是以红外探测器的发展水平为主要标志的。
全文预览
