材料的性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)有著密不可分的聯(lián)系。在納米尺度下,不同晶型的同類材料在強度、光電響應、催化活性等理化性質(zhì)方面存在顯著差異,使得晶面調(diào)控成為了改善性能的重要研究方向。應變調(diào)控作為調(diào)節(jié)材料內(nèi)外部應力的一種常見手段,有望在單原子尺度下改變原子間間距及作用力,改變材料的晶面結(jié)構(gòu),進而對材料的性質(zhì)進行有效調(diào)控。然而,現(xiàn)有的技術(shù)無法原位地精確調(diào)控應變,限制了其在材料晶型控制方面的發(fā)展,阻礙了應變在材料性能提升方面的應用。因此,發(fā)展有效的應變調(diào)控技術(shù),有可能成為改善材料性能的一個重大突破。本論文工作借鑒了機械可控裂結(jié)技術(shù)(Mechanically Controllable Break Junction,MCBJ)的工作原理,研制了一套集應變調(diào)控和電化學表征于一體的儀器裝置,在納米尺度上實現(xiàn)了對金晶面取向的原位調(diào)控。通過引入欠電位沉積(Underpotential Deposition,UPD)技術(shù),以及采用硫酸銅溶液和金基底作為實驗體系，本論文工作表征了不同應變條件下銅離子在金表面的UPD過程,發(fā)現(xiàn)UPD的峰位置隨應變的增大出現(xiàn)了正向移動,證實了該儀器裝置具備有調(diào)控晶面的能力。此外,本論文工作基于...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 材料晶型調(diào)控的研究進展
        1.1.1 納米材料的制備及晶型控制方法
        1.1.2 不同晶型材料的研究現(xiàn)狀
    1.2 應變的產(chǎn)生方法概述
        1.2.1 機械可控裂結(jié)技術(shù)
        1.2.2 動態(tài)電化學-機械分析法
        1.2.3 彎曲梁法
        1.2.4 激光沖擊強化技術(shù)
    1.3 欠電位沉積技術(shù)概述
        1.3.1 欠電位沉積的發(fā)展進程
        1.3.2 欠電位沉積的研究方法
    1.4 本論文的研究目的、內(nèi)容及思路
第二章 實驗方法
    2.1 實驗主要試劑
    2.2 實驗儀器
    2.3 應力調(diào)控裝置的設(shè)計和搭建
        2.3.1 應力調(diào)控裝置的各個組成部分
        2.3.2 線性執(zhí)行器步距的校正
    2.4 溶液的配制
        2.4.1 硫酸溶液的配制
        2.4.2 硫酸銅溶液的配制
        2.4.3 鉑黑電鍍液的制備
    2.5 相關(guān)電極的制備
        2.5.1 工作電極的制備
        2.5.2 參比電極的制備
    2.6 本章小結(jié)
第三章 不同晶面金電極的欠電位沉積研究
    3.1 欠電位沉積的實驗條件
        3.1.1 欠電位沉積電位掃描范圍的確定
        3.1.2 電解液濃度和掃描速率對欠電位沉積的影響
    3.2 不同應變下的欠電位沉積研究
        3.2.1 Si(111)/Cr/Au上的欠電位沉積
        3.2.2 應變對PMMA/Si(111)/Au表面欠電位沉積的影響
    3.3 基于MCBJ-UPD聯(lián)用技術(shù)研究樣品的恢復性能
    3.4 本章小結(jié)
第四章 應變引起欠電位沉積的峰電位正移的原因探究
    4.1 表面活性位點對欠電位沉積的影響
        4.1.1 粗糙金電極的制備過程
        4.1.2 原子力顯微鏡的實驗流程
        4.1.3 表面粗糙化程度對欠電位沉積的影響
    4.2 應變與表面晶型轉(zhuǎn)化之間的關(guān)系
        4.2.1 不同晶型結(jié)構(gòu)中相鄰原子的間距
        4.2.2 晶面轉(zhuǎn)化對相鄰原子間距的影響
        4.2.3 理論值與實驗結(jié)果間的比較
        4.2.4 溶液中銅原子在三種晶面上的吸附能計算
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻
論文發(fā)表以及獲獎情況
致謝



本文編號：3943277