外延单晶 UO$_{2+x}$ 薄膜的局域结构

我们探索了氧化学计量对外延单晶氧化铀薄膜中铀局域环境的影响，这些薄膜通过直流磁控溅射生长。通过生长后退火，将刚生长的 UO$_{2}$ 薄膜的化学计量在大约 $0.07 \leq x \leq 0.20$ 的化学计量范围内进行调节，该范围通过 U$-4f$ 和 O$-1s$ 峰的 X 射线光电子能谱测量估算得出。然后利用在 U $L_{3}$ 吸收边进行的扩展 X 射线吸收精细结构测量来探测这些薄膜的局域结构。我们观察到 UO$_{2+x}$ 中 U 局域环境随氧化程度的变化而演变，并且近化学计量的 UO$_{2}$ 薄膜很好地复现了块体 UO$_{2}$ 材料标准的局域结构。这一系列化学计量变化的样品突显了在此化学计量范围内，UO$_{2+x}$ 氧亚晶格随氧含量增加的非平凡过渡行为，同时也证明了这种薄膜合成路线在锕系元素研究中的有效性，超越了其作为理想化表面的既定用途，并可轻松适应进一步的化学计量定制材料研究和 UO$_{2+x}$ 器件制造。