研究目的
研究氧空位（Ov）对磁控溅射沉积法制备的二氧化铈薄膜的结构、光学及光催化性能的影响。
研究成果
研究表明，氧空位（Ov）对二氧化铈薄膜的结构、光学及光催化性能具有重要影响。较高的氧空位浓度会导致混合多晶相的形成，并显著提升亚甲基蓝光催化降解活性。该发现揭示了氧空位在调控二氧化铈薄膜多种性能方面的重要作用。
研究不足
该研究聚焦于电流强度对二氧化铈薄膜性能的影响，但氧气流量比和偏压等其他参数也可能影响薄膜特性。目前尚不清楚不同电流下获得的二氧化铈薄膜中出现声子位移的根本原因，这将是未来工作的系统研究内容。
1：实验设计与方法选择：
采用中频磁控溅射技术在光滑的N型硅（100晶面，均方根粗糙度<1纳米）和JGS1玻璃（均方根粗糙度<1纳米）基片上沉积二氧化铈薄膜。通过选择不同电流强度来研究样品性能。
2：样品选择与数据来源：
样品在纯干燥氮气环境下密封保存以最大限度减少污染。
3：实验设备与材料清单：
X射线光电子能谱仪（赛默飞世尔科技ESCALAB 250Xi）、X射线衍射仪（帕纳科Empyean）、拉曼显微镜（雷尼绍inVia）、紫外-可见光谱仪（珀金埃尔默Lambda 950 UVC NIR）、电子顺磁共振波谱仪（布鲁克A200），以及使用VASP 5.3.3版本的密度泛函理论计算。
4：3版本的密度泛函理论计算。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：在不同电流强度下沉积薄膜，并系统研究其化学成分、晶体结构、光学特性及光催化活性。
5：数据分析方法：
通过分析XPS、XRD、拉曼、紫外-可见光谱及EPR数据，确定薄膜的化学成分、晶体相、光学特性及光催化活性。
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XRD
Empyean
PANalytical
Measure the crystalline structure of the films.
-
UV–Vis spectrometer
Lambda 950 UVC NIR
PE
Measure the optical transmission spectra of the ceria films.
-
EPR spectrometer
A200
Bruker
Measure EPR spectra.
-
XPS
ESCALAB 250Xi
Thermo Scientific
Determine the chemical composition of the films.
-
Raman microscope
inVia
Renishaw
Conduct Raman scattering spectral analysis of films.
-
DFT calculations
VASP code, version 5.3.3
Study the electro-optical properties of ceria films.
-
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