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本发明公开了一种Nd2(MoO4)3薄膜的直接制备方法。将Nd(NO3)3·6H2O溶解于去离子水中配制成稀土离子总浓度为0.005~1mol/L的溶液，并在其中加入EDTA或者柠檬酸、NaOH溶液、Na2MoO4·2H2O、KCl和HNO3，混合均匀后获得电沉积溶液，置于水浴中，使其温度达到所需温度；在电沉积溶液中插入三电极体系，通过电沉积反应在导电玻璃上沉积一层薄膜，将薄膜分别用去离子水、无水乙醇冲洗，然后置于鼓风干燥箱中干燥，再将干燥好的电沉积薄膜置于管式炉进行热处理，制得Nd2(MoO4)3薄膜。本发明操作简单，相比于先做粉后成膜的传统方法，极大地简化了薄膜制备方法，同时避免了粉末形貌对成膜质量的影响；并且本发明提供的方法操作简单，耗时短，薄膜质量好。