硼烯的分子束外延生长及扫描隧道显微镜研究
[Abstract]:Since the discovery of graphene in 2004, the research of two-dimensional materials has been developed by leaps and bounds. The two-dimensional materials, such as silicon, germanium, tin and so on, have been prepared. These new two-dimensional materials have honeycomb lattice structure as graphene and Dirac conical electronic structure in the energy band, so they have rich physical properties. However, unlike graphene, these new two-dimensional materials have been predicted to have a certain size of energy gap. On the one hand, the existence of energy gap enables some novel physical phenomena such as quantum spin Hall effect to be realized in these materials, on the other hand, it is helpful to expand the application field of two-dimensional materials. Therefore, the discovery of new two-dimensional materials to enrich and supplement the properties of two-dimensional materials is an important subject in the field of two-dimensional materials research. In this thesis, we have successfully prepared a new kind of single element two dimensional boroene by molecular beam epitaxy (MBE). The structure and properties of boronene were studied by scanning tunneling microscope (SEM) and first principle calculation. The main contents of this paper are as follows: 1. Boroene was grown on Ag (111) substrate by molecular beam epitaxy (MBE). Scanning tunneling microscopy (SEM) results show that there are two main structures on Ag (111) surface, S _ 1 and S _ 2, among which S _ 1 is a low-temperature phase and S _ 2 is a high-temperature phase. Combining the first principle calculation, we give the reasonable models of these two structures. The electronic properties of these two structures are characterized by scanning tunneling spectrum and density functional theory. The oxidation resistance of boroene was tested by oxidation test. In addition, two metastable structures (S _ 3 and S _ 4) of boroene on Ag (111) surface were also observed. Scanning tunneling spectra show that they also have metal properties. A special domain boundary is observed in S3. There is a boundary state. 2 near the domain boundary. Boronene was grown on au (111) surface by molecular beam epitaxy (MBE). There are two main ways of temperature growth and room temperature deposition annealing. It is difficult for boron to form films on au (111) surface at elevated temperature, mainly in the form of clusters, and au (111) is obviously destroyed by B. During room temperature deposition and reannealing, some flat films can be formed on the surface, but these films have lattice structures similar to au (111) substrates, and au (111) substrates always exhibit the characteristics of destruction. Therefore, it is difficult to determine whether these films are true boron enes or alloys formed by B and au. Boron nanobelts were prepared on Ag (110) surface by molecular beam epitaxy (MBE). It was found by STM that there are four kinds of structures on Ag (110) surface. Based on the first principle calculation, we give a reasonable model of these four structures. Unlike boron on Ag (111), these four structures are superstructures formed by boron and Ag (110) substrates. We also calculated the width of boron nanobelts and found that they have good uniformity.
【学位授予单位】:中国科学院大学(中国科学院物理研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O613.81
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 霖;;日本研制成功新型扫描隧道显微镜[J];材料导报;1987年07期
2 李民乾,要小未;扫描隧道显微镜及其在生命科学中的应用[J];物理;1991年04期
3 沙维;;扫描隧道显微镜在材料科学中的新应用[J];材料科学与工程;1992年02期
4 马自力,竺长新,沈健,庞世瑾,薛增泉;用扫描隧道显微镜对材料进行表面修饰的研究[J];真空科学与技术;1993年01期
5 詹卫伸;光子扫描隧道显微镜的物理基础[J];大连轻工业学院学报;1995年04期
6 彦卿;扫描隧道显微镜[J];钢铁研究学报;1988年04期
7 白春礼;扫描隧道显微镜在表面化学中的应用[J];大学化学;1989年03期
8 郭军,徐愉,李玉良,杨春,姚幼新,朱道本,白春礼;C_(60)Langmuir-Blodgett膜的扫描隧道显微镜研究[J];科学通报;1992年19期
9 周增均,严隽珏;扫描隧道显微镜对氧化铁薄膜的观察[J];北京大学学报(自然科学版);1993年03期
10 金鹤龄;疲劳起始区扫描隧道显微镜观察[J];材料工程;1994年Z1期
相关会议论文 前10条
1 姚骏恩;商广义;贺节;;大范围高分辨扫描隧道显微镜的研究[A];第六次全国电子显微学会议论文摘要集[C];1990年
2 梁景洪;刘玲;魏奕民;李纪军;颜佳伟;毛秉伟;;扫描隧道显微镜裂结法测量银量子电导[A];中国化学会第27届学术年会第04分会场摘要集[C];2010年
3 沈学浩;叶曦;;浅谈教学型扫描隧道显微镜的使用与维护[A];第六届全国高等学校物理实验教学研讨会论文集(下册)[C];2010年
4 金闲驰;卫东;马志博;戴东旭;杨学明;;用于表面光化学研究的低温扫描隧道显微镜的设计、搭建与调试[A];第十三届全国化学动力学会议报告摘要集[C];2013年
5 李梦超;傅星;胡小唐;;扫描隧道显微镜振动补偿技术的研究[A];全国生产工程第九届年会暨第四届青年科技工作者学术会议论文集(二)[C];2004年
6 李彦;林昌健;卓向东;;扫描微电极与扫描隧道显微镜联用系统及其微探针研究[A];2006年全国腐蚀电化学及测试方法学术会议论文集[C];2006年
7 李超;向菲菲;王仲平;刘小青;蒋丹凤;王立;;通过扫描隧道显微镜对单个二氯酞菁锡分子在铜(100)表面的室温操纵[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第01分会:表面物理化学[C];2014年
8 李彦;胡融刚;卓向东;林昌健;;扫描微电极技术与扫描隧道显微镜联用系统的研制[A];第十三次全国电化学会议论文摘要集(下集)[C];2005年
9 陈曦;;超高真空极低温强磁场扫描隧道显微镜的研制[A];中国真空学会2006年学术会议论文摘要集[C];2006年
10 时东霞;Joshua B.Ballard;Erin S.Carmichael;Joseph W.Lyding;Martin Gruebele;;激光辅助扫描隧道显微镜对纳米碳管的研究[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(上册)[C];2006年
相关重要报纸文章 前3条
1 本报记者 孙利华 实习生 许彬 通讯员 彭为民;“做自己想要做的事”[N];洛阳日报;2006年
2 李含);诺奖获得者 Heinrich Rohrer做客清华论坛[N];新清华;2007年
3 毛黎邋冯卫东;美德科学家提出电子器件存储新机制[N];科技日报;2007年
相关博士学位论文 前10条
1 孟文杰;27T水冷磁体扫描隧道显微镜原子分辨率成像[D];中国科学技术大学;2016年
2 王纪浩;高稳定溶液扫描隧道显微镜研制及蛋白质亚分子特征成像[D];中国科学技术大学;2016年
3 钟青;硼烯的分子束外延生长及扫描隧道显微镜研究[D];中国科学院大学(中国科学院物理研究所);2017年
4 郭颖;适用于极端与恶劣环境中的扫描隧道显微镜的研制[D];中国科学技术大学;2014年
5 李全锋;超快与强磁场扫描隧道显微镜研制[D];中国科学技术大学;2012年
6 潘拴;金属表面分子吸附体系表征与调控的扫描隧道显微学研究[D];中国科学技术大学;2009年
7 侯玉斌;高精密扫描隧道显微镜及原子力显微镜研制[D];中国科学技术大学;2009年
8 张超;不同衬底上分子的扫描隧道显微镜诱导发光研究[D];中国科学技术大学;2011年
9 谢楠;超快激光耦合扫描隧道显微镜的研制和功能化材料的研究[D];南开大学;2013年
10 王俊听;低温扫描隧道显微镜系统研制及层状材料缺陷研究[D];中国科学技术大学;2014年
相关硕士学位论文 前10条
1 刘佩;扫描隧道显微镜研究芴衍生物在石墨表面的自组装[D];华南理工大学;2015年
2 姜建伟;多层锌卟啉分子薄膜扫描隧道显微镜诱导发光[D];华东师范大学;2015年
3 阳朝龙;Bi_2Te_3(111)表面超薄Pb膜的制备以及Bi_2Te_3(111)表面与水的反应[D];南京大学;2016年
4 余玉婷;MPS自组装的Au(111)单晶上的电沉积铜和钯的扫描隧道显微镜的研究[D];福州大学;2014年
5 李翔;关于扫描隧道显微镜系统的研究[D];南京邮电大学;2016年
6 韩旭;显微监控型扫描隧道显微镜研制[D];浙江大学;2016年
7 伏明明;大范围、高深—宽比扫描隧道显微镜技术研究[D];浙江大学;2010年
8 李俚;检测超精表面的扫描隧道显微镜样机的研制及应用研究[D];广西大学;2002年
9 马尚行;扫描隧道显微镜的新方法研究和系统研制[D];浙江大学;2005年
10 张建明;扫描隧道显微镜运行及图像重建软件研究[D];重庆大学;2003年
,本文编号:2147698
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/2147698.html