當材料的尺寸降到納米尺度時,材料表界面結(jié)構(gòu)對其性能的影響越發(fā)顯著。合理的調(diào)控納米材料的表界面結(jié)構(gòu)、闡明結(jié)構(gòu)與性能之間的對應關(guān)系對理解納米材料在各種應用中的工作機制,探究新異物性,設(shè)計新型納米功能器件而言意義重大。本論文基于原位透射電子顯微學方法,以半導體材料為例,研究了其在不同外場作用下的表界面結(jié)構(gòu)的原位調(diào)控機理及其新異物性。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:1.電場作用下硫化物異質(zhì)界面結(jié)構(gòu)的原位調(diào)控。(1)發(fā)明了一種電驅(qū)動的原位陽離子交換方法,利用這種方法能夠精確的調(diào)控單體納米晶的異質(zhì)界面結(jié)構(gòu)。(2)原位觀察了電場作用下CdS/Cu₂S異質(zhì)界面結(jié)構(gòu)的形成過程,包括:鎘的升華、銅的電溶解、銅離子的遷移以及CdS/Cu₂S核殼結(jié)構(gòu)的形成。(3)深入探討了電驅(qū)動陽離子交換方法調(diào)控異質(zhì)界面結(jié)構(gòu)的動力機制:電驅(qū)動陽離子交換反應是歐姆熱和電場力共同作用的結(jié)果;遷入的陽離子來源于金屬活性電極,并由電場力驅(qū)動進入CdS納米材料體內(nèi);遷出的Cd陽離子是在歐姆熱的作用下升華進入了真空環(huán)境中。2.電場作用下Cu₂S/W界面結(jié)構(gòu)的原位調(diào)控。(1)原位觀...

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【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 納米材料表界面概述
    1.2 研究納米材料表界面結(jié)構(gòu)調(diào)控及其動態(tài)過程的必要性
    1.3 透射電鏡原位調(diào)控材料表界面結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 電子束輻照調(diào)控表界面結(jié)構(gòu)的原位研究
        1.3.2 力場調(diào)控表界面結(jié)構(gòu)的原位研究
        1.3.3 熱場調(diào)控表界面結(jié)構(gòu)的原位研究
        1.3.4 電場調(diào)控表界面結(jié)構(gòu)的原位研究
        1.3.5 氣氛環(huán)境下調(diào)控表界面結(jié)構(gòu)的原位研究
        1.3.6 液體環(huán)境下調(diào)控表界面結(jié)構(gòu)的原位研究
    1.4 本論文的研究內(nèi)容和意義
第二章 透射電子顯微學
    2.1 引言
    2.2 透射電子顯微鏡基本構(gòu)造與成像原理
    2.3 像差與球差校正原理
    2.4 高分辨像成像及元素成分分析原理
    2.5 原位透射電子顯微學
第三章 電場作用下硫化物異質(zhì)界面結(jié)構(gòu)的原位調(diào)控
    3.1 引言
    3.2 實驗過程
        3.2.1 CdS納米線以及金屬電極的制備
        3.2.2 透射電鏡中Cu(Au,Ag,Li.)/CdS/W實驗裝置的原位構(gòu)建
    3.3 實驗結(jié)果和討論
        3.3.1 CdS/Cu₂S核殼結(jié)構(gòu)納米線的原位生成
        3.3.2 施加偏壓的時間和大小對CdS/Cu₂S異質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響
        3.3.3 電驅(qū)動陽離子交換的物理機制
        3.3.4 電驅(qū)動陽離子交換法的普適性
    3.4 本章小結(jié)
第四章 電場作用下Cu₂S/W界面結(jié)構(gòu)的原位調(diào)控
    4.1 引言
    4.2 實驗過程
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 Cu₂S納米線的贗電彈性形變
        4.3.2 Cu₂S納米線在贗電彈性形變過程中的微觀結(jié)構(gòu)演化
        4.3.3 贗電彈性的電化學動力機制
        4.3.4 贗電彈性在納米機械系統(tǒng)中的應用
    4.4 本章小結(jié)
第五章 電子束輻照下過氧化銀納米顆粒表面結(jié)構(gòu)的調(diào)控
    5.1 引言
    5.2 實驗過程
        5.2.1 AgVO₃ 納米棒的合成
        5.2.2 Ag₂O₂ 納米顆粒的原位制備
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 無Ag表面吸附體Ag₂O₂ 納米晶的平衡形狀演變
        5.3.2 有Ag表面吸附體的Ag₂O₂ 納米晶的非平衡形狀演變
        5.3.3 Ag表面吸附體對Ag₂O₂ 形狀演化的調(diào)節(jié)性
        5.3.4 Ag₂O₂ 納米晶的左右兩側(cè)不等速刻蝕
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
攻讀博士學位期間發(fā)表論文及獎勵
致謝



本文編號：3782411