利用同轴电子全息对电荷分布的定量表征

发布时间：2021-01-29 03:48

　　纳米材料中的电荷分布特性影响着材料的诸多性能,比如电学性质,催化活性等,因此对于我们理解材料微观结构、缺陷和性能之间的关系至关重要。而在实际情况中,由于材料在使役环境下其结构与形貌会发生不断地变化,进而影响其实际的性能,所以原位监测纳米材料在环境条件下（气氛,加热,偏压）电荷分布的动态变化对于我们理解材料与外场之间的耦合机制格外重要。不过,一直以来表征小尺寸材料中的电荷分布就是一件困难的事,因此寻找到一种快捷、有效的方法来获取纳米结构中的电荷分布是非常有必要的。现有的表征电荷的方法中,有一部分是基于低能电子投影镜技术的,这种方法是利用界定菲涅尔条纹的边界来计算电荷密度,但无法获得材料的正焦像与结构信息,因此电荷分布的结果无法和结构联系起来。更多的方法是基于扫描探针或者离轴的电子全息技术,但是这些方法对于电荷的成像都是非直接的,也就是说对电荷变化的响应速度较慢,因此大大限制了他们的时间分辨率,无法对快速变化的电荷情况做出准确表征。所以本项工作旨在探索一种快速直观的,可以直接在更加普适的透射电镜中使用的,对电荷及其变化进行动态观察的方法。我们提出了一种允许简单和直接地获取电荷信息的方法,如... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 电子全息术的基本原理及发展情况
        1.2.1 离轴电子全息术
        1.2.2 同轴电子全息术
    1.3 本文研究意义和内容
第二章 实验内容与测试方法
    2.1 实验试剂和仪器方法
    2.2 基本原理与算法简介
        2.2.1 全息像的基本原理
        2.2.2 相位恢复迭代算法的基本原理与应用
        2.2.3 电荷计算模型
        2.2.4 由相位恢复电荷的基本原理与算法
        2.2.5 退火法的基本原理与应用
        2.2.6 振幅恢复电荷
第三章 碳化硅纳米线中的电荷表征
    3.1 电子波函数的相位重构
    3.2 从相位中提取电势及电荷分布信息
    3.3 电荷密度分布准确性的验证
    3.4 碳化硅-小颗粒体系的电荷分布
    3.5 本章小结
第四章 电荷分布的原位动态表征
    4.1 高温下碳化硅纳米线中电荷的重新分布
    4.2 高温下碳化硅纳米线尖端电荷的演变
    4.3 不同偏压下纳米线中电荷分布表征
    4.4 本章小结
第五章 纳米线的电导率表征与计算
    5.1 银与碳化硅纳米线的导电性鉴别
    5.2 碳化硅纳米线的电导率计算
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
致谢
个人简历
攻读学位期间发表的学术论文与取得的其他研究成果



本文编号：3006217