石墨烯納米帶異質(zhì)結(jié)因其界面間具有良好的電接觸,并且?guī)侗阌诰_調(diào)控,在電子、光電子和自旋電子器件中具有良好的應(yīng)用前景。本文提供了合成石墨烯納米帶異質(zhì)和提高其產(chǎn)率節(jié)的新方法:即在反應(yīng)中摻入催化劑Ni。我們在實驗中通過分子束外延(MBE)生長樣品,并用低溫強(qiáng)磁場掃描隧道顯微鏡(STM)對樣品進(jìn)行測量和表征。論文共分為以下三個部分:第二章介紹超高真空系統(tǒng)的原理及獲得,包括抽真空的各級泵以及真空計。在此基礎(chǔ)上,我們引入掃描隧道顯微鏡的原理、結(jié)構(gòu)以及成像和探測技術(shù)。對于樣品生長方面,簡單介紹了分子束外延。此外還介紹了在我們用到的Unisoku MBE-STM系統(tǒng)中集成的低溫技術(shù)和強(qiáng)磁場技術(shù)。第三章通過STM測量,我們研究了Ni在DBBA Ullmann偶聯(lián)反應(yīng)中的催化作用,催化促使了石墨烯納米帶邊緣的融合,從而形成了寬度可調(diào)控的納米帶異質(zhì)結(jié)。在室溫下,我們得到了由C-Ni-C橋連接的有機(jī)金屬中間體,這在之前的報道中從未出現(xiàn)過。研究發(fā)現(xiàn)Ni在DBBA分子脫溴之后與脫氫環(huán)化階段之間發(fā)揮催化作用。最后,我們通過實空間中不同電子態(tài)的分布圖證明了這些融合的AGNR是金屬-半導(dǎo)體接觸的異質(zhì)結(jié)。我們的研究提供了一種催化劑,在提高邊緣融合的全碳AGNRs異質(zhì)結(jié)的產(chǎn)率方面取得了進(jìn)展。第四章前半部分介紹了近藤共振的物理圖像、原理和STM探測。實驗部分我們用STM形貌圖測量Fe-C鍵長鍵角數(shù)據(jù),判定形成了Fe-TCNQ有機(jī)金屬自組裝結(jié)構(gòu)。通過對這種自組裝結(jié)構(gòu)的STS譜擬合,得到零磁場下費米面附近q=0的共振峰,證實了近藤效應(yīng)的存在,即Fe在分子配位場中具有磁性。
【學(xué)位單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TB383.1;TH742
【部分圖文】：

第二章 實驗儀器和實驗原理6圖2.1 渦輪式干泵電機(jī)帶動偏心轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，使泵體和旋轉(zhuǎn)翼所包圍的空間體積不斷變化，體積增大時，氣體被吸入工作腔，轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子將工作腔的體積不斷減小，腔內(nèi)氣體受到壓縮；體積減小時，氣體被排出排氣口，從而達(dá)到獲得真空的目的。機(jī)械泵一般具有油密封結(jié)構(gòu)，而揮發(fā)的油分子容易進(jìn)入真空腔體造成污染，因此現(xiàn)在通常用無油的泵干式渦輪泵來代替機(jī)械泵，更加安全。渦輪式干泵由漸開線形的轉(zhuǎn)子和定子組成，二者的相位錯開180o,在兩個渦旋體之間形成一系列月牙形的壓縮腔，渦旋轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動

第二章 實驗儀器和實驗原理7圖2.2 分子泵及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖渦輪式分子泵的特點是轉(zhuǎn)子葉片高速轉(zhuǎn)動（50,000-100,000rpm），葉片的線速度達(dá)到幾百m/s，與分子的平均速度接近，通過分子與葉片的碰撞來改變氣體分子的運(yùn)動方向，從而將氣體搬運(yùn)到排氣口。葉片的角速度大，則排氣速度大，壓縮比大；葉片的角速度小，則排氣速度小，壓縮比小。分子泵對分子量大的氣體的排氣效率高，分子量小的氣體排氣效率低。分子泵在工作過程中高速旋轉(zhuǎn)，因此對平衡和工作壓強(qiáng)要求很高，為了防止損壞分子泵，通常需要在分子泵入口處安裝金屬過濾網(wǎng)

第二章 實驗儀器和實驗原理8圖2.3 離子泵及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖離出電子和陽離子，電離出的電子參與分子的二次電離。而陽離子會被電場磁場加速，飛向鈦陰極，陽離子被陰極吸收的過程中，同時產(chǎn)生濺射作用，濺射出的鈦原子在腔體內(nèi)連續(xù)形成活性膜，繼續(xù)和氣體分子反應(yīng)，從而達(dá)到排氣的目的。離子泵無油無污染，工作壓強(qiáng)范圍廣，并且不產(chǎn)生噪聲，耐烘烤，功耗低，是非常重要的真空泵，一般適用于獲得和維持極高真空。（4）鈦升華泵鈦升華泵的工作壓強(qiáng)范圍在10-5-10-12Torr。其主要部件為活性金屬鈦制成的燈絲。給鈦燈絲施加30A-45A的大電流，燈絲發(fā)熱使鈦原子升華，鈦原子吸附在腔體內(nèi)壁上形成鈦膜。由于金屬鈦具有很高的化學(xué)活性
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本文編號：2871047