研究目的
了解中子辐照对VO2薄膜结构、电学和光学性能的影响，并评估其用于小型卫星热屏蔽的适用性。
研究成果
中子辐照会在VO2薄膜中引入缺陷并提高其电阻率，但不会导致非晶化或半导体-金属转变特性的丧失，这证实了尽管存在一些表面改性，它们仍具有用于太空应用热管理的潜力。
研究不足
该研究仅限于中子辐照对VO2薄膜的影响；未探索其他辐射类型或环境条件。XPS测量中的表面污染可能影响结果，氧化态变化的机制尚需进一步研究。
1：实验设计与方法选择：
本研究通过中子辐照不同注量下的VO2薄膜，探究缺陷形成与性能变化。采用拉曼光谱、掠入射X射线衍射(GIXRD)、X射线光电子能谱(XPS)、太赫兹透射、电阻率测量及开尔文探针力显微镜(KPFM)进行综合分析。
2：样品选择与数据来源：
在Si(100)衬底上采用反应脉冲激光沉积(RPLD)法制备200纳米厚VO2薄膜。样品切割为1厘米×1厘米方块用于辐照及后续测量。
3：实验设备与材料清单：
设备包括用于沉积的KrF准分子激光器、NUR研究堆中子辐照装置、Cu Kα辐射的掠入射XRD、拉曼光谱仪、Al Kα辐射的XPS、太赫兹时域光谱仪(TeraFlash, Toptica)、PPMS电学测量系统及功函数测量的KPFM。材料包含99.9%纯度钒金属靶材、硅衬底及辐照防护用铝板。
4：9%纯度钒金属靶材、硅衬底及辐照防护用铝板。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：通过RPLD沉积薄膜，分别以5.1×10^17、1.0×10^18和1.9×10^18 n·cm^-2注量辐照，在室温和变温循环条件下采用上述技术表征光学与电学特性。
5：1×10^0×10^18和9×10^18 n·cm^-2注量辐照，在室温和变温循环条件下采用上述技术表征光学与电学特性。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：采用谢乐公式估算晶粒尺寸、光谱峰位拟合及相变行为滞回分析等方法处理数据。
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获取完整内容-
KrF excimer laser
λ = 248 nm, pulse duration 20 ns
Ablation of atoms from vanadium target for film deposition
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TeraFlash
Toptica
THz time-domain spectroscopy for optical transmission measurements
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PPMS
Quantum Design Inc.
Physical property measurement system for electrical resistivity measurements
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KPFM
Kelvin probe force microscopy for work function measurements
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GIXRD
ω = 1.5°
Grazing incidence X-ray diffraction for structural analysis
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XPS
X-ray photoelectron spectroscopy for oxidation state investigation
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Raman spectrometer
Raman spectroscopy for phonon mode study
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