简介

性质

应用

二氧化钒多相之谜

简介

二氧化钒(VO₂)（vanadium dioxide） 是一种具有相变性质的金属氧化物，其相变温度为68℃，相变前后结构的变化导致其d产生对红外光由透射向反射的可逆转变，人们根据这一特性将其应用于制备智能控温薄膜领域。

性质

分子式：VO₂；V₂O4

深蓝色晶体粉末，单斜晶系结构。密度4.260g/cm3。熔点1545℃。不溶于水，易溶于酸和碱中。溶于酸时不能生成四价离子，而生成正二价的钒氧离子。在干的氢气流中加热至赤热时被还原成三氧化二钒，也可被空气或硝酸氧化生成五氧化二钒，溶于碱中生成亚钒酸盐。可由碳、一氧化碳或草酸还原五氧化二钒制得。用作玻璃、陶瓷着色剂。

应用

二氧化钒在材料世界以其迅速和突然的相变而显得与众不同，其相变温度为68摄氏度。二氧化钒所具有的导电特性让其在光器件、电子装置和光电设备中具有广泛的应用潜力。

二氧化钒多相之谜

氧化钒材料在相对低的温度下作为绝缘体时，呈现出多相竞争的现象。然而，自20世纪60年代人们开始研究二氧化钒以来，这奇异的相行为一直不为人们所掌握。美国科学家2010年11月23日表示，通过对二氧化钒相变(从金属到绝缘体)进行系统的研究，他们揭开了困扰学术界数十年的谜团。

美国田纳西大学研究助理亚历山大·特瑟勒夫与法国科学家合作，在美国橡树岭国家实验室纳米相材料科学中心，借助凝聚物理学理论成功地解释了二氧化钒的相行为。特瑟勒夫表示，他们发现二氧化钒发生的多相竞争现象纯粹是由晶格对称所引起的，并认为在冷却时二氧化钒晶格能够以不同的方式发生“折叠”，因此人们所观察到的现象是二氧化钒不同的折叠形态。

研究人员表示，他们的理论研究工作可以指导未来关于二氧化钒的实验研究，并最终帮助开发基于二氧化钒材料的新技术。