VO2晶体结构

VO2是一种过渡金属氧化物，其晶体结构具有单斜晶系。在VO2晶体中，每个V原子都与六个O原子配位形成一个八面体结构。这八面体围绕着晶格上的轴线排列，形成了沿b轴方向周期性的链状结构。这些链通过共享角（corner-sharing）的方式连接起来，形成了大的三维框架结构。

VO2晶体的相变现象是其研究的重要特性之一。在高温相（rutile相）下，VO2晶体的结构为四方晶系，所有的V-O键长度相等，其中V原子呈六配位，形成八面体结构。当温度降低到约340K时，VO2会经历一个相变，从高温相转变为低温相（单斜相）。在低温相中，VO2晶体的结构呈现出略微扭曲的八面体结构，V-O键长短不等。此外，VO2晶体中的V原子也发生了离子价状态的变化，从+4的状态转变为+3的状态。这种相变现象使得VO2具有许多有趣的物理和化学特性，例如金属-绝缘体相变、电-热耦合效应等，因此得到了广泛的研究和应用。