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科普：二氧化釩——未來(lái)電子業(yè)的革命性材料
[2018-02-17]
來(lái)源：新華網(wǎng)
新華社日內(nèi)瓦2月15日電 二氧化釩因其獨(dú)特屬性成為取代矽材料用於新一代低功耗電子設(shè)備的理想選擇。瑞士研究人員近日展示了將二氧化釩用於航空航天通信系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)可編程射頻電子功能，凸顯了這種氧化物的應(yīng)用潛力。
二氧化釩具有相變特性，形態(tài)可在絕緣體和金屬之間轉(zhuǎn)換(huàn)，在室溫下表現(xiàn)為絕緣體，在68攝氏度以上則表現(xiàn)為金屬導(dǎo )體。這是由於其原子結(jié)構(gòu )在溫度高於68攝氏度後能從室溫晶體結(jié)構(gòu )轉(zhuǎn)變為金屬結(jié)構(gòu )，轉(zhuǎn)變發(fā)生的時(shí)間還不到１納秒，這對(duì)電子應(yīng)用來(lái)說(shuō)是一個(gè)優(yōu)勢(shì)。相關(guān)研究讓很多人相信，二氧化釩可能成為未來(lái)電子業(yè)的革命性材料。
然而，要釋放二氧化釩的全部潛能並非易事，因為對(duì)現(xiàn)代電子器件來(lái)說(shuō)，許多電路必須保證能在100攝氏度下完美運(yùn)行，而68攝氏度這一轉(zhuǎn)換(huàn)溫度實(shí)在太低了。此外，二氧化釩對(duì)其他因素也很敏感，如通電或在太赫茲輻射脈衝下都可能導(dǎo )致其發(fā)生相變。
瑞士洛桑聯(lián)邦理工大學(xué)研究人員先前通過(guò)向二氧化釩薄膜中添加稀有金屬材料鍺，將二氧化釩的相變溫度提高到100攝氏度以上。在最新研究中，他們在射頻應(yīng)用上又有突破，首次利用二氧化釩以及相變開(kāi)關(guān)技術(shù)製造出超緊湊、可調(diào)節(jié)的頻率濾波器。這種新型濾波器尤其適用於空間通信系統(tǒng)使用的頻率範圍。相關(guān)論文已發(fā)表在美國(guó)電氣與電子工程師學(xué)會(huì)開(kāi)源期刊IEEE ACCESS上。
這一應(yīng)用突破還可促進(jìn)對(duì)超低功耗電子器件中二氧化釩應(yīng)用的進(jìn)一步研究。除空間通信外，其他應(yīng)用領(lǐng)域還包括用於自動(dòng)駕駛的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算和高頻雷達(dá)等。由於應(yīng)用潛力巨大，這一研究不僅得到歐盟「地平線(xiàn )2020」計(jì)劃(huà)的資助，還吸引了包括IBM瑞士研究院、德國(guó)馬克斯·普朗克計(jì)算機(jī)科學(xué)研究所和英國(guó)劍橋大學(xué)等多家大學(xué)和研究機(jī)構(gòu )共同參與。
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科普：二氧化釩——未來(lái)電子業(yè)的革命性材料
[2018-02-17]
來(lái)源：新華網(wǎng)
新華社日內(nèi)瓦2月15日電 二氧化釩因其獨(dú)特屬性成為取代矽材料用於新一代低功耗電子設(shè)備的理想選擇。瑞士研究人員近日展示了將二氧化釩用於航空航天通信系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)可編程射頻電子功能，凸顯了這種氧化物的應(yīng)用潛力。
二氧化釩具有相變特性，形態(tài)可在絕緣體和金屬之間轉(zhuǎn)換(huàn)，在室溫下表現(xiàn)為絕緣體，在68攝氏度以上則表現(xiàn)為金屬導(dǎo )體。這是由於其原子結(jié)構(gòu )在溫度高於68攝氏度後能從室溫晶體結(jié)構(gòu )轉(zhuǎn)變為金屬結(jié)構(gòu )，轉(zhuǎn)變發(fā)生的時(shí)間還不到１納秒，這對(duì)電子應(yīng)用來(lái)說(shuō)是一個(gè)優(yōu)勢(shì)。相關(guān)研究讓很多人相信，二氧化釩可能成為未來(lái)電子業(yè)的革命性材料。
然而，要釋放二氧化釩的全部潛能並非易事，因為對(duì)現(xiàn)代電子器件來(lái)說(shuō)，許多電路必須保證能在100攝氏度下完美運(yùn)行，而68攝氏度這一轉(zhuǎn)換(huàn)溫度實(shí)在太低了。此外，二氧化釩對(duì)其他因素也很敏感，如通電或在太赫茲輻射脈衝下都可能導(dǎo )致其發(fā)生相變。
瑞士洛桑聯(lián)邦理工大學(xué)研究人員先前通過(guò)向二氧化釩薄膜中添加稀有金屬材料鍺，將二氧化釩的相變溫度提高到100攝氏度以上。在最新研究中，他們在射頻應(yīng)用上又有突破，首次利用二氧化釩以及相變開(kāi)關(guān)技術(shù)製造出超緊湊、可調(diào)節(jié)的頻率濾波器。這種新型濾波器尤其適用於空間通信系統(tǒng)使用的頻率範圍。相關(guān)論文已發(fā)表在美國(guó)電氣與電子工程師學(xué)會(huì)開(kāi)源期刊IEEE ACCESS上。
這一應(yīng)用突破還可促進(jìn)對(duì)超低功耗電子器件中二氧化釩應(yīng)用的進(jìn)一步研究。除空間通信外，其他應(yīng)用領(lǐng)域還包括用於自動(dòng)駕駛的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算和高頻雷達(dá)等。由於應(yīng)用潛力巨大，這一研究不僅得到歐盟「地平線(xiàn )2020」計(jì)劃(huà)的資助，還吸引了包括IBM瑞士研究院、德國(guó)馬克斯·普朗克計(jì)算機(jī)科學(xué)研究所和英國(guó)劍橋大學(xué)等多家大學(xué)和研究機(jī)構(gòu )共同參與。
