ORNL研究人员计算驱动氧化钒转化的热力学力

研究人员橡树岭国家实验室美国能源部(ORNL)通过计算引起转变的热力学力，在理解氧化钒这一典型过渡金属氧化物方面取得了突破。

研究结果发表在11月10日的《自然》杂志网络版上。John Budai和ORNL材料科学与技术部的同事Jiawang Hong共同领导了这项研究。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

氧化钒增强了存储介质和记录，提高了结构合金的强度，并为人造宝石提供颜色。在未来，它可能被用于在卫星上变成不透明的光学百叶窗以阻止突入信号，用于开关的纳米级驱动器，用于自旋电子学中的电子操纵的场效应晶体管，以及用于操纵磁自旋器件的半导体。

它们还可用于节能的“智能窗户”，窗户上涂有二氧化钒，并点缀有杂质，以控制光和热的传输。

在ORNL团队进行这些实验之前，二氧化钒从绝缘体转变为金属过程中吸收的总热量是已知的。然而，由于电子和由于原子振动的熵的量是未知的。

该小组目前的成就是通过结合中子散射和x射线工具实现晶格动力学计算。该团队还使用了Linköping大学、瑞典的Olle Hellman开发的计算方法来确定非谐性，非谐性是原子之间存在的键合力的非线性值。重要的是，洪所做的计算与实验一致，因为它们可以用于其他材料的新预测。欧洲杯足球竞彩

ORNL的研究人员在ORNL的散裂中子源(SNS)上确定非相干中子散射，以确定不同温度下的声子光谱，并在阿贡国家实验室的高级光子源(APS)上确定相干非弹性和漫射x射线散射，以研究原始晶体的集体振动。

SNS的大中子通量使得中子测量和x射线测量能够通过高APS亮度获得高分辨率。

根据研究结果，发现在金属态下，二氧化钒晶格是非调和的。当加热到340K时，氧化钒发生从绝缘体到金属的转变。他在量子分子动力学计算方面做出了重大贡献。

“该理论不仅为我们提供了对实验观察的深入理解，揭示了它们背后的基本原理，还为我们提供了预测模型，通过提供有效的策略来设计具有显著性能的新材料，将加速基础和技术创新。”欧洲杯足球竞彩
Jiawang香港

除二氧化钒欧洲杯足球竞彩外，许多材料都表现出金属到绝缘体的转变;然而，晶格振动究竟如何控制相稳定性仍然是一个谜。这项基础研究将有助于引导节能材料的发展。欧洲杯足球竞彩