【摘 要】
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Enhancing the semiconductor-metal phase transition temperature(TSMT)of VO2 is of great conse-quence for further exploring the potential applications of VO2 at e
【机 构】
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Ningxia Key Laboratory of Photovoltaic Materials,Ningxia University,Yinchuan 750021,China
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Enhancing the semiconductor-metal phase transition temperature(TSMT)of VO2 is of great conse-quence for further exploring the potential applications of VO2 at elevated temperatures.In this study,Ge4+-doped VO2(GexV 1-xO2)samples were prepared by the hydrothermal and annealing approach.X-ray diffraction(XRD),high-resolution transmission electron microscopy(HRTEM),differential scanning calorimetry(DSC)and resistivity-temperature(R-T)analyses were used to inves-tigate the influence of Ge doping on the lattice structures and phase transition properties of GexV 1-xO2 samples.We found that the lattice parameter of GexV1-xO2 decreased with the Ge concentration increasing from 2 at％to 18 at％,which was further supported by density functional theory(DFT)-based first-principle simulations.TSMT firstly increased from 64.5 to 73.0℃at 8 at％Ge and then decreased to 71.5℃at higher Ge concentration.Further-more,DFT analysis revealed that the impact of lattice distortion induced by Ge doping rather than the changes in electronic structure is more pronounced on modulating TSMT of GexV 1-xO2.The present work has pointed out the direction that the TSMT could be enhanced and illustrated the physical reason behind the regulation of TSMT in ions-doped VO2 systems.
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