Электрохромный эффект (продолжение 1)

Электрохромные материалы известны с 1968 г. На сегодня существует три класса электрохромных материалов: пленки оксидов металлов, молекулярные красители и проводящие полимеры. Материалы неорганических соединений, обладающие электрохромным эффектом: хлориды щелочей, металл-гидриды, гидроксиды металлов, оксидные бронзы (МхМ’03 (М’= Li, Na, К, Cs; М’- переходный металл)), оксиды переходных металлов (W03, Мо03, V205, Nb205, Та205, ТiO2 , Sn02, Zr02 , NiО, Се02 , Ir02);
Применение электрохромов самое разнообразное: от дисплеев матричного типа для ЭВМ и любых других устройств до окулярных сеток микроскопов, которые можно «стереть», если они мешают наблюдениям. Или, например, динамические светофильтры, изменяющие интегральную и спектральную интенсивность. Их можно использовать для ускоренного развития парниковых культур, при лечении зрительных аллергий (когда нужно «вычеркнуть» какую-либо составляющую спектра), в осветительной технике и т.д. Сегодня для управления светом создают активные структуры, позволяющие выполнять функции управляемых световых отражателей, коммутаторов и других элементов.
Электрохромный эффект оксидов переходных металлов проявляется в изменении оптического показателя преломления, возникающего в результате структурной перестройки оксида при электронном и ионном переносе. Ионную проводимость обеспечивают ионы водорода, натрия, лития и других щелочноземельных металлов. Ионы внедряются в кристаллическую решетку простых и сложных оксидов, где они играют роль дефектов. Присутствуя в большом количестве, ионы могут существенно изменять многие свойства оксидов, в том числе значительно увеличивать ионную проводимость. Явление электрохромизма в пленках оксидов переходных металлов является фазовым переходом конденсированного вещества, которое под влиянием электронных и ионных потоков в сильном электрическом знакопеременном поле обратимо изменяет структуру, свои оптические и электрические свойства. В течение каждого цикла конденсированное вещество испытывает структурные изменения, которые отражаются в оптических и электрических характеристиках, и возвращается к своему исходному состоянию. В некоторых оксидных системах электрохромные свойства определяются реверсивным движением кислорода в структуре материала при изменении поляризации в электролите. Так, электрохромный эффект в Nb205 приводит к сдвигу края собственного поглощения в коротковолновую область, что связывается с разупорядочением в кислородной подрешетке оксида в результате экстракции кислорода из приповерхностного слоя, приводящим к структурным изменениям в объеме оксида. Важной с практической точки зрения является возможность инжекции и экстракции в некоторые оксидные системы ионов щелочных металлов.

<-Назад             Продолжение->