PbSe纳米晶生长和升华的原位透射电子显微学研究

发布时间：2021-10-09 15:36

　　原位热学研究是透射电镜原位研究的一个重要组成部分,且在许多纳米晶体材料结构研究中得到广泛应用。原位热学研究结合了透射电镜成像技术和热力学研究方法,可以将纳米晶体材料在外界热激励下的结构变化直接展示出来。如今纳米晶体材料的相关原位热学研究有很多报道且得到诸多重要现象和结论,但其中也存在很多问题,如已报道的纳米晶体材料热学研究主要集中在中低温区,高温环境下的研究相对较少;纳米材料晶体生长、相变等原位研究报道较多,纳米晶体材料升华等物理现象的原位研究报道较少等。针对以上问题本论文结合透射电镜原位热学表征技术,以结构相对稳定的PbSe纳米晶为研究对象,原位研究了不同温度下纳米晶的生长、升华过程,并系统分析了纳米晶生长、升华过程中晶体结构、界面结构和缺陷等对纳米晶生长与稳定性的影响。其主要研究内容与结果如下:1.采用溶剂热法制备了直径小于10 nm的高质量小尺寸PbSe纳米晶,并系统研究了PbSe纳米晶在中低温区原位加热过程中定向附着和晶界迁移生长模式的相互转换。PbSe纳米晶初始状态下高的空间自由度使纳米晶遵循定向附着生长模式;而纳米晶生长过程中几何结构的改变抑制了纳米晶的定向旋转,纳米晶生长... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：109 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

（a）电子与物质相互作用所产生的各种信号，（b）透射电镜的基本构造

导[34]。如上所述，透射电镜结构表征与原位热学实验的结合使研究者对材料热学性质微观机理的认识上了一个新台阶。1.3.2 TEM 原位电学相关研究电能在人们日常生活中是不可缺少的，同时电能易存储、稳定性高等特点使其得到广泛应用[35-37]。随着科技的发展，可便携式携带的锂钠电池等电化学转换研究也成为目前的研究重点[38-40]。锂电池体积小、存储量大、方便携带等优点使其在手表、手机、电动汽车等领域具有重要的应用价值[41-42]。然而锂电池的缺点也是显而易见的：如易老化、易漏电、多次使用后会出现明显的体积膨胀甚至爆炸等，而引起上述电池缺陷是由于在反应过程中嵌锂脱锂不全面或者产生副产物导致电池正负极材料的结构发生了改变。

华 中 科 技 大 学 博 士 学 位 论 文其超高的弹性形变接近理论计算得到的铜的应变极限[48]。Zheng 等人研究了 10 nm以下 Au 纳米颗粒的塑性形变行为，结果表明晶体取向并不是唯一引起 Au 纳米晶塑性形变的原因，Au 纳米晶在应力作用下会发生相转变[49]。Han 等人研究了低温下 Si纳米线的塑性行为，其原位力学实验和相关理论计算证明了纳米材料断裂机制与位错运动密切相关[50]。

【参考文献】：
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本文编号：3426643