發(fā)布時間：2021-02-03 12:34

　　層狀材料的尺度由三維改變至二維乃至更低維度時,通常會表現(xiàn)出廣泛的對稱性破缺現(xiàn)象,以及尺寸相關(guān)的量子限域效應(yīng),其諸多性質(zhì)也會隨之發(fā)生改變。二維材料家族及其衍生材料種類繁多、特征屬性豐富,在物理、化學、光學和電子學等性質(zhì)方面有著優(yōu)異表現(xiàn),為其在多領(lǐng)域的應(yīng)用中提供了潛在可能,而且二維材料的小尺寸、較高的可操控性也為其提供了更廣闊的應(yīng)用前景。這里,我們利用分子束外延方法生長多種二維材料,并通過低溫掃描隧道顯微鏡/譜（STM/STS）、角分辨光電子能譜（ARPES）等技術(shù),對目前在實驗方面取得較少研究成果、但之于二維材料新材料、新性質(zhì)與新器件探索等具有重要意義的銻、錫基二維材料進行形貌和電學性質(zhì)等方面的性質(zhì)。我們成功制備了具有高外延應(yīng)力的銻烯、發(fā)現(xiàn)了 SnSe2薄膜的界面超導(dǎo)和界面極化子現(xiàn)象以及Sn薄膜中由襯底所致的量子限域效應(yīng),為二維材料的新奇性質(zhì)探索與其獲得實際應(yīng)用提供重要參考價值。在第一章中,主要介紹二維材料的分類方式、主要性質(zhì)、生長方法及表征手段,并總述了本文的研究工作。在第二章中,研究了銻原子在Ag（111）、Ag（100）、Cu（111）和Au（111）等金屬單晶襯底上的生長情況,并... 

【文章來源】：中國科學技術(shù)大學安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：111 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１二維材料舉例??（ａ）單元素�。海纾颍幔穑瑁澹睿�?（引自文獻［２］），?（ｂ）六方氮化硼：ｈ－ＢＮ?（引自文獻［３］），（ｃ）??

?｝?■?■?＇?ｆｔｔ？?ｎａ＊?，》？?ｍｓ?ｍｓ?ｔ？ｔａ?和?ｍ？?ｘｍ?３３？）－淋來?ｍｓ?ｍｔ???￣￣ｗ?ｗ￣?＂＂＂＂ｗ?ｉ？?ｉｓ？?？ｉ?？ｉ?ｔｔｉ￣￣?＇■＂Ｗ＂＇ｍｍｍｍｆ?￣￣＾―??Ｆｒ?Ｒａ?ｍＭ?Ｒｆ?Ｄｂ?Ｓｇ?Ｂｈ?Ｈｓ?Ｍｔ?Ｏｓ?Ｒｇ?Ｃｎ?ＦＩ?Ｌｖ??ｔ＾ａｉＫＭｔ?＊ａ〇ｋＭ?ＢＭＨＨｌ?？ｊｒｗｉａｉＯｔＭｓ?ｍｗｋ?ｍｉｍｂ?ｎｔｏｍ＾ｒ．?ｔｍｎ＾?ｗ＊＊ｗｖ？ｉ??！?Ｉ??圖１．２元素周期表??元素周期表中藍色矩形框所標注的元素為目前在理論或?qū)嶒炆弦呀?jīng)預(yù)測或成功獲得的??單元素烯。??Ｇｒａｐｈｅｎｅ?ＳｉｌｉｃｔｔｉｃｔｉｃｒｍａｏｅＲｃ?Ｐｈｏｓｐｂｏｉｅｎｅ??霧，募－繼??ＴＴ?Ｔ?Ｔ?Ｔ?Ｔ?ｃ?Ａ￥Ｇｅ?ＡＦ＼／＼／＼〇?ｐ??圖１．３石墨烯、桂嫌、鍺烯和黑磷的晶體結(jié)構(gòu)（上視圖和側(cè)視圖）（引自文獻丨８１）??…醞爾—??隱遭懸１＾?ＩＳｍＳＳＳＺｉ??ＷＷＷ?Ｈｉ！?｜�。郏穑�?巧?ｉ�。海�??？�。澹樱蓿妫福樱�??ｉ邏議??圖１．４基于ＤＦＴ計算獲得的Ａｇ（ｌｌｌ）表面的二維ｂｏｒｏｎ片的＆和Ｓ２相結(jié)構(gòu)模型與ＳＴＭ實??驗結(jié)果比較??３??

?第一章二維材料分類及其性質(zhì)概述???（ａ－ｃ）?Ｓ，相ｂｏｒｏｎ片的結(jié)構(gòu)模型與ＳＴＭ圖像；（ｄ－ｆ）?Ｓ２ｆｆｉ?ｂｏｒｏｎ片的結(jié)構(gòu)模型與ＳＴＭ??圖像。橙色和灰色球分別代表硼原子和銀原子。圖中黃色箭頭表示基失的方向。（引自??文獻［９］）??過渡金屬二硫?qū)倩衔铮ǎ裕停模⿲儆诘湫偷膶訝畈牧�，也是研宄二維材料??的主要候選種類之一。圖１．５所示為ＴＭＤ材料幾種相的結(jié)構(gòu)示意圖。對于??單層的二維ＴＭＤ材料，其具有（ａ）?１Ｈ相，（ｂ）?１Ｔ相和（ｃ）起伏的１Ｔ相或??１Ｔ’相三種結(jié)構(gòu)。１Ｈ相和１Ｔ相的主要區(qū)別在于，從上視圖角度觀察，其上層和??下層硫?qū)僭拥南鄬ξ恢貌煌�，而１Ｈ相的上、下層硫�(qū)僭訌纳弦晥D看處于同??一位置；１Ｔ’相的原子表現(xiàn)為在１Ｔ相結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上做了些許的位移。當單層的??ＴＭＤ材料堆垛形成其本身的層狀材料時，主要有２Ｈ和３Ｒ兩種堆垛方式，這里??的２和３表示形成一個周期層狀材料所對應(yīng)的原子層數(shù)。因為本論文研宄內(nèi)容主??要為二維材料，所以我們將只需著重關(guān)注１Ｈ相，１Ｔ相和１Ｔ’相。Ｍ〇Ｓ２是一種??可以擁有這三種相的ＴＭＤ材料之一。圖１．６所示為Ｗｏｏｎ－Ｍｉｎｇ?Ｌａｕ研究組在２０１４??年對剝離的單層Ｍ０Ｓ２結(jié)構(gòu)及其穩(wěn)定性研宄的一篇理論工作，作者主要研宄了這??三種結(jié)構(gòu)的催化析氫反應(yīng)活性【１２］。圖中所示為這三種結(jié)構(gòu)的晶體結(jié)構(gòu)示意圖和每??種結(jié)構(gòu)相應(yīng)的晶格常數(shù)。他們的結(jié)果表明，１Ｔ相的１＾〇５２結(jié)構(gòu)極其不穩(wěn)定，并且??容易轉(zhuǎn)變?yōu)椋保浴�，然而１Ｔ’相是亞穩(wěn)定的，能量勢壘為０．７ｅＶ。當能量可以打破??這一勢壘后，１Ｔ’相的ＭｏＳ２將轉(zhuǎn)變?yōu)樽顬榉�(wěn)定的１Ｈ相。??（ａ）?（ｂ）?（ｃ）?

【參考文獻】：
博士論文
[1]分子尺度量子態(tài)探測與調(diào)控的掃描隧道顯微學研究[D]. 趙愛迪.中國科學技術(shù)大學 2006



本文編號：3016508