石墨烯及相關二維材料顯微結構表征

第1章　緒論/　1
1.1　石墨烯及其他二維晶體的結構與性能 3
1.1.1 石墨烯 3
1.1.2 氮化硼 7
1.1.3 過渡金屬硫族化合物 8
1.1.4 其他二維晶體 9
1.2　本書內(nèi)容的安排 10
參考文獻 10

第2章　電子衍射及衍襯像分析/　14
2.1　電子衍射及衍襯象基礎 14
2.2　電子衍射及衍襯像分析在石墨烯研究方面的應用 17
2.2.1 層數(shù)測定 17
2.2.2 表面形貌分析 21
2.2.3 晶粒分析 23
2.2.4 堆垛順序的判定和旋轉堆垛層錯分析 25
2.3　電子衍射及衍襯像分析在其他二維晶體研究方面的應用 29
2.3.1 氮化硼 29
2.3.2 過渡金屬硫族化合物 31
2.3.3 范德瓦爾斯異質結構 34
參考文獻 35

第3章　高分辨透射電子顯微術/　39
3.1　高分辨電子顯微像的形成 40
3.1.1 試樣對入射電子的散射 41
3.1.2 電子波的傳播和衍射 42
3.1.3 高分辨像形成過程中的襯度傳遞函數(shù) 44
3.1.4 球差校正電子顯微鏡 50
3.2　高分辨電子顯微像的計算機模擬 52
3.2.1 Cowley-Moodie多層法 52
3.2.2 高分辨顯微像的計算機模擬 53
3.3　高分辨透射電子顯微術在石墨烯結構表征方面的應用 55
3.3.1 石墨烯層數(shù)表征 57
3.3.2 石墨烯缺陷結構表征 60
3.3.3 石墨烯邊緣結構表征 74
3.4　高分辨TEM在其他二維材料結構表征方面的應用 76
3.4.1 氮化硼 76
3.4.2 過渡金屬硫族化合物 81
3.4.3 其他二維材料 83
參考文獻 85

第4章　高分辨掃描透射電子顯微技術/　92
4.1　高分辨掃描透射顯微像的形成 93
4.1.1 電子束斑的形成及影響因素 94
4.1.2 電子通道效應 96
4.1.3 非相干高分辨掃描透射像形成過程中的傳遞函數(shù) 97
4.1.4 球差校正掃描透射顯微鏡 99
4.1.5 高分辨掃描透射像的計算機模擬 101
4.2　高分辨STEM在過渡金屬硫族化合物結構表征中的應用 101
4.2.1 過渡金屬硫族化合物中的點缺陷表征 103
4.2.2 過渡金屬硫族化合物中的一維缺陷的表征 109
4.2.3 過渡金屬硫族化合物的層數(shù)與堆垛表征 114
4.3　STEM在石墨烯和h-BN結構表征中的應用 116
4.3.1 石墨烯的結構表征 116
4.3.2 h-BN的結構表征 121
參考文獻 124

第5章　能譜分析/　130
5.1　X射線能譜分析 130
5.1.1 X射線能譜儀 131
5.1.2 X射線能譜分析 132
5.2　電子能量損失譜分析 135
5.2.1 電子能量損失譜儀 136
5.2.2 電子能量損失譜 137
5.2.3 電子過濾像 141
5.2.4 電子能量損失譜在石墨烯研究方面的應用 141
5.2.5 電子能量損失譜在其他二維材料研究方面的應用 148
參考文獻 149

第6章　原位透射電子顯微術/　152
6.1　二維材料在輻照作用下的演變 153
6.1.1 石墨烯在輻照作用下的演變 153
6.1.2 氮化硼在輻照作用下的演變 162
6.1.3 過渡金屬硫族化合物在輻照作用下的演變 165
6.1.4 其他二維材料在輻照作用下的演變 168
6.2　二維材料在熱場作用下的演變 170
6.2.1 石墨烯在熱場作用下的演變 171
6.2.2 過渡金屬硫族化合物在熱場作用下的演變 174
6.2.3 其他二維材料在熱場作用下的演變 177
6.3　二維材料在電場作用下的演變 179
6.3.1 石墨烯在電場作用下的演變 179
6.3.2 過渡金屬硫族化合物在電場作用下的演變 186
6.3.3 其他二維材料在電場作用下的演變 188
6.4　二維材料在力場作用下的演變 191
6.4.1 石墨烯在力場作用下的演變 192
6.4.2 過渡金屬硫族化合物在力場作用下的演變 193
參考文獻 196

第7章　其他顯微分析方法/　203
7.1　光學顯微分析 203
7.2　掃描電子顯微分析 212
7.2.1 掃描電子顯微術 212
7.2.2 電子背散射衍射分析 219
7.2.3 原位掃描電子顯微術 220
7.3　低能電子顯微分析 222
7.3.1 低能電子顯微術 223
7.3.2 低能電子衍射 229
7.3.3 光電子顯微術 231
7.4　掃描探針顯微分析 234
7.4.1 掃描隧道顯微術 235
7.4.2 彈道電子發(fā)射顯微分析 240
7.4.3 原子力顯微術 242
參考文獻 250