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有序二氧化铈薄膜的制备与热稳定性研究

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【作者】 王国栋孔丹丹潘永和朱俊发

【机构】 合肥工业大学机械与汽车工程学院真空系中国科学技术大学国家同步辐射实验室

【摘要】 利用低能电子衍射(LEED)、同步辐射光电子能谱(SRPES)和X射线光电子谱原位、系统地研究Ru(0001)单晶表面外延生长CeO2(111)薄膜表面形貌、电子结构和化学元素组成。超高真空条件,氧气氛(10-7Torr)中,热蒸发金属Ce,反应生成的CeO2薄膜在衬底Ru(0001)单晶表面外延生长。结果表明,在低覆盖度下,非连续的CeO2(1 11)薄膜与衬底Ru单晶的衍射斑点共存,两者衍射花样的晶格参数的比值为1.4:1。高覆盖度下,连续的CeO2(111)薄膜完全覆盖衬底,只有1.4×1.4结构的衍射花样。15 ML完全氧化的CeO2(111)薄膜价带谱中,3-8 eV之间展宽的谱峰是归属于O2p能级,其中,6.5 eV和4.1 eV位置的2个谱峰分别对应于O 2p轨道与Ce 5d和Ce 4f0轨道形成的杂化态峰。当样品表面升温到600℃时,4.1 eV处的Ce4+(4f0)峰略微减弱,并且在1.6 eV处出现了Ce3+(4f1)峰,说明样品表面已经有部分Ce4+转化成Ce3+,发生了还原反应。若进一步提升样品的退火温度,则CeO2的还原程度也越高。

【基金】 国家自然科学基金(20873128,11005113);安徽省自然科学基金(090414195)资助
  • 【会议录名称】 TFC’11全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集
  • 【会议名称】TFC’11全国薄膜技术学术研讨会
  • 【会议时间】2011-08-25
  • 【会议地点】中国江西南昌
  • 【分类号】TB383.2
  • 【主办单位】中国真空学会薄膜专业委员会
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