研究目的
通过在氧化物基质中嵌入磁性纳米团簇，实现室温以上的高磁矩。
研究成果
将钴纳米团簇嵌入二氧化钛基体中，可在室温以上产生高磁矩，其贡献来自钴和氧化物基体两者。该方法为设计新型高磁化材料提供了有前景的途径。
研究不足
实验的技术和应用限制包括磁性能对制备参数的敏感性，以及在TiO2中实现Co均匀替代的挑战。
1：实验设计与方法选择：
采用脉冲激光沉积系统制备钴掺杂二氧化钛薄膜。将5原子%的Co3O4与95原子%的TiO2混合，压制成锭并烧结。薄膜在923K温度下沉积于LaAlO3(001)基底上。
2：样品选择与数据来源：
通过X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)进行物相表征与微观结构分析；采用能量色散X射线光谱(EDS)进行元素分布测绘；利用X射线光电子能谱(XPS)和X射线吸收精细结构(XAFS)进行价态分析。
3：实验设备与材料清单：
脉冲激光沉积系统、XRD、TEM、EDS、XPS、XAFS、SQUID（XL-5型，美国Quantum Design公司）、XMCD、PNR。
4：实验流程与操作步骤：
在特定条件下沉积薄膜并进行表征，随后测量其磁学性能。
5：数据分析方法：
采用SQUID、XMCD和PNR分析磁学特性，并通过第一性原理计算理解磁性本质。
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SQUID
XL-5
Quantum Design
Used for magnetic properties measurement.
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Pulsed laser deposition system
Used for the deposition of Co doped TiO2 films.
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X-ray diffraction
Used for phase characterization.
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Transmission electron microscopy
Used for microstructure analysis.
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Energy dispersive X-ray spectroscopy
Used for element mapping.
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X-ray photoelectron spectroscopy
Used for valence state analysis.
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X-ray absorption fine structure
Used for valence state analysis.
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X-ray magnetic circular dichroism
Used for magnetic moment measurement of specific elements.
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Polarized neutron reflectometry
Used for the analysis of magnetic depth profile of the film.
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