二硫化钼在电子束辐照下的缺陷结构演变及其物理机制研究进展

二硫化钼(MoS_(2))丰富的多原子结构赋予了它优异的电学、光学、催化等性能,这引起了人们的极大兴趣。而MoS_(2)中存在的缺陷结构往往会对其性能产生显著的影响,通常认为这种影响是负面的,因此以往的研究几乎都是在尽量避免缺陷结构的产生。但是最近也有一些研究表明MoS_(2)缺陷的存在对其应用起到了积极作用。为了能够更好地利用MoS_(2)的缺陷结构,使其产生积极影响,首先需要了解这些缺陷结构,弄清楚它们的演变方式和相关物理机制,并用来指导MoS_(2)的可控纳米加工和实际应用。本文总结了MoS_(2)不同类型的缺陷结构以及在电子束辐照下MoS_(2)的结构演变行为,从中探究电子束与MoS_(2)缺陷结构交互作用的机理。通过分析传统物理机制的不足,提出了两个全新的概念——纳米曲率效应和电子束非热激活效应,分别从纳米空间限制角度和超快时间限制角度来挖掘这些实验现象背后的深层物理机制。最后,本文还提出了对MoS_(2)缺陷结构调制与纳米可控加工的看法和展望。

聚焦电子束辐照诱导喷金SiO_(x)纳米线新型结构加工

在纳米加工技术中,利用透射电子显微镜(TEM)中的电子束辐照诱导低维纳米材料制备异质结构的加工方式因具有广阔的应用前景而备受瞩目。利用成熟的聚焦电子束原位辐照技术,通过改变电子束辐照时的强度和位置对喷金非晶SiO_(x)纳米线进行原位辐照,诱导其结构发生变化,从而实现结构加工。实验结果显示,当束斑直径大于纳米线直径的聚焦电子束辐照纳米线中心时,成功制备了一种SiO_(x)-Au-SiO_(x)新型纳米桥状异质结构,而当减小电子束的束斑直径而增强辐照强度后,Au纳米桥轴向伸长并最终断裂形成另一种新型Au纳米针尖结构。为了丰富加工类型,通过将电子束聚焦于纳米线边缘实现了对纳米线的切割加工。此外,还原位观察研究了非晶SiOx纳米线表层Au纳米颗粒在加工过程中的形貌结构变化,确定Au纳米颗粒的生长是聚集和塑形共同作用的结果。对喷金非晶SiOx纳米线新型结构的加工为将来纳米电子器件连接装置的制造和扫描探针探测技术的应用提供了一种新思路,同时也为以后的纳米线器件电子束加工实验提供了一些参考。