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摘要:本文使用高分辨透射电子显微和电子衍射方法研究二硫化钼二维纳米材料薄片的微观结构.实验记录了样品在不同倾转角度下的衍射图,分析确认了衍射图中的一些衍射斑点随倾转角度加大而出现分裂的现象.本文通过一个空间几何模型来解释衍射图中衍射斑点分裂现象的成因,认为样品中含有两片互相之间有一定夹角的二硫化钼纳米薄片.两个二维纳米薄片分别对应分裂衍射斑点中的一组.经过模拟计算,得出这两片二硫化钼纳米薄片的夹二面角为156.6°(23.4°).本文中的实验和模拟方法可以推广到对其它二维纳米材料薄片取向和相对空间方位的计算....
摘要:本文利用高分辨电子显微术(HRTEM)确定了无卷边的单分子层WS2纳米片的原子结构像.通过对样品不同区域HRTEM像进行傅里叶变换(FFT)分析,得到了各个区域的WS2纳米片的晶体取向,确定了WS2纳米片分子层数分布.根据电子显微像强度与样品层数的线性关系以及WS2纳米片的单分子层数分布模型,确定不同区域WS2纳米片的分子层数.为了进一步定量分析结果的正确性,通过模拟电子显微像在不同碳膜厚度及不同成像条件下WS2纳米片的HRTEM像,也确定了在像衬度上与实验像很好的匹配....
摘要:二维过渡金属硫化物以其优异的电学、光学及力学性能及其在电子器件、光电领域的潜在应用,引起了新一轮的研究热潮.本文综述了近年来二维过渡金属硫化物的制备方法,并对各种制备方法进行了评价....
[硕士论文] 李云朋
材料化学工程 安徽理工大学 2017(学位年度)
摘要:二维过渡金属硫化物(TMDs)因其优异的电学、光学及力学等性能在近几年受到了众多科研工作者的关注。然而现在大多数科研工作者都把重心放在二维TMDs纳米片的制备与应用方面,在原子结构方面缺少相应的理论基础与详实的实验结果。本文以WS2为例,运用电子显微术结合相应的理论模拟,研究了单分子层与少层WS2纳米片原子尺度方面的结构信息。论文的主要研究内容如下:
  (1)以N-甲基毗咯烷酮(NMP)为溶剂,通过液相剥离法制备少层WS2纳米片。将少量块体WS2粉末以浓度为1 mg/ml溶解于N-甲基吡咯烷酮中。运用细胞粉碎机进行超声,继而通过离心、过滤等步骤成功的制备出少层WS2纳米片。运用透射电子显微镜(TEM)对制备的WS2纳米片的形貌及结构进行表征,结果表明,通过直接超声剥离制备的少层WS2纳米片质量较好。通过WS2纳米片的高分辨像给出的卷边来测定样品的层数,找到单层、两层、三层等不同层数的WS2纳米片。
  (2)通过液相插层法制备少层WS2纳米片。以四乙基胺阳离子(TEA)为插层剂,通过插层、微波辐照及超声等步骤制备少层WS2纳米片。X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)的表征结果表明实验过程和预想的一致。运扫描探针显微镜进行表征,通过统计25片WS2纳米片的厚度,表明所剥离的样品中大约有70%WS2纳米片的厚度小于3nm。运TEM进行表征,结果表明,通过TEA阳离子插层剥离制备的WS2纳米片的结晶性良好,保持其原有的结构。
  (3)利用高分辨电子显微术(HRTEM)确定无卷边单分子层WS2纳米片原子结构像。通过对WS2纳米片不同区域的高分辨电子显微像的傅里叶变换(FFT)分析,确定了WS2纳米片的分子层数分布。又根据HRTEM像中斑点强度与样品层数的线性关系确定不同区域WS2纳米片的分子层数。为了进一步定量分析结构的正确性,通过模拟电子显微像在不同碳膜厚度及不同成像条件下WS2纳米片的HRTEM像,也确定了在像衬度上与实验像很好的匹配。
  (4) WS2纳米片弯曲形貌的测定。以三层WS2纳米片为例,根据对其衍射斑点的几何分析,获悉二维晶体电子衍射花样的形成过程,确定其弯曲夹角的度数。为了进一步的验证分析结果的准确性,在JEMS软件中进行高分辨成像模拟,模拟出的高分辨像与实验像在衬度上能很好的匹配。
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