Au(111)表面新型二维纳米结构的生长及扫描隧道显微镜表征

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fenfeixueer
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
单原子层厚的碳材料(石墨烯)的出现使得二维材料在近十几年来得到了广泛关注,磷烯、硅烯、金属氧化物、超薄二维金属及分子结构的研究丰富了二维材料在电子、光学、机械性能及医疗方面的应用价值。虽然二维结构的研究已经取得了长足进展,但是如何高效且可控的制备新型金属及有机分子二维纳米材料一直是个挑战。本论文通过在金(Au(111))表面构筑功能化的辛烷硫醇条状相分子模板,制备出两种不同类型的二维纳米结构:一、各向异性单原子及双原子层二维金纳米片;二、几种不同分子配比的C60-辛烷硫醇二元分子二维纳米结构,并利用扫描隧道显微镜研究这两种二维纳米结构的生长机制。论文主要内容及创新结果如下:1.Au(111)表面辛烷硫醇分子条状相及网格状结构辛烷硫醇在Au(111)表面的组装结构受分子覆盖度的影响。对饱和覆盖度的辛烷硫醇分子/Au(111)表面进行一定条件退火处理可获得p(6.5×√3)条状相,p(11.5×√3)条状相以及由短链p(6.5 ×√3)条状相组装形成的网格状分子结构,三种结构间具有相近的分子覆盖度,且存在一定的转换关系。此外,p(6.5 ×√3)条状相结构在形成过程中会释放表面应力,从而引起分子链沿<11(?)>方向周期性的错位断开。2.辛烷硫醇/Au(111)表面各向异性生长二维矩形金纳米片Au(111)表面辛烷硫醇条状相分子间范德瓦尔斯相互作用会形成具有一定对称性的力场,此力场的引入使Au(111)面由三重对称变为二重对称。沉积在辛烷硫醇分子条状相/Au(111)表面的Au原子会受条状相分子结构的调控,聚集形成各向异性单原子层及双原子层金纳米片。扫描隧道显微镜(STM)表征发现,Au原子以<11(?)>方向为主要方向生长形成矩形金纳米片的长轴,而以6.5a为周期沿着<1(?)0>方向变宽形成金纳米片的短轴,这种生长方式呈现一定的量子化特征。3.C60-辛烷硫醇二元分子纳米结构通过Au(111)表面不同配比的辛烷硫醇与C60分子之间范德瓦尔斯相互作用,制备出几种C60-辛烷硫醇二元超分子组装结构。0.23原子层(ML)覆盖度的辛烷硫醇分子条状相结构表面沉积C60,在不同的C60分子沉积量下分别得到了 C60-辛烷硫醇分子配比为1:4,4:14以及7:10的二元分子二维纳米网状结构。进一步通过对样品控温退火来降低辛烷硫醇分子在二元分子体系中的占比,获得了 C60-辛烷硫醇分子配比为1:2的纳米链结构。此外,扫描隧道显微镜低温(80K)表征发现,二维多孔纳米结构中C60分子的趋向具有一定的规律性且部分C60分子会发生电荷转移形成C60分子对。
其他文献
材料蠕变问题在工程实际中普遍存在,因蠕变变形导致的材料断裂对工程结构安全有着重要影响。同时,随着现代科技的不断发展,微尺度材料在实际中得到了广泛的应用。因此,研究微尺度材料的蠕变性能变得日益重要。本文围绕微尺度材料蠕变特性这一前沿问题,开展了金属细丝应力释放特性实验研究。本文主要研究成果包括:(1)研制了应变式悬臂梁测力传感系统,该系统具有更高的灵敏度和稳定性。在室温下对金属丝进行了拉伸应力释放实
学位
3d过渡金属(如Mn,Fe,Co)等化合物,由于其存在未成对的3d电子,常表现出很强的磁性;同时由于3d轨道能级之间的能量差在可见光波段,对应的电子跃迁引发相应波段的光吸收、发射特性。这些特点赋予这种类型化合物磁、光复合性能,从而使其在数据存储、自旋电子学和传感等方面具有重要的应用价值。低温和强磁场是研究3d过渡金属化合物磁、光性质的极佳条件。在低温,特别是低至液氦的温度下,热涨落引发的电-声子相
学位
脑功能光学成像以其高时空分辨率的优势,在神经科学研究中占据了举足轻重的位置。其中多模式光学成像方法因其多参数同时测量的特性,正成为探索脑功能变化的一项有力工具。然而,生物组织具有散射和吸收的特性,限制了光在生物组织中的传播深度。很多重要神经疾病(如脑卒中、阿尔茨海默综合征、帕金森综合症等)相关的脑区往往位于皮层以下的较深位置,如海马体、丘脑等,而传统的光学成像方法只能用于观察大脑皮层浅表的区域,难
学位
热自旋电子学作为热电转换领域新兴的一门重要学科,近几十年来成为凝聚态物理研究领域的热门,它由传统的自旋电子学基础上发展起来,将温度梯度考虑进去,探究热与电子的内禀属性自旋以及电荷之间的作用规律和实际应用。作为此研究领域的两个重要内容:自旋塞贝克(Seebeck)效应和热电转换效率,是我们所关注的焦点。本论文前期研究集中在两个方面:一方面,探索产生自旋Seebeck效应的新机制新机理;另一方面,将热
学位
背景:具有敏感表皮生长因子受体(EGFR)突变的非小细胞肺癌(NSCLC)患者应用EGFR酪氨酸激酶抑制剂(EGFR-TKIs)治疗效果显著;然而在治疗后期不可避免地会发生耐药。以往大量研究证实脂质代谢重编程是癌症的标志并且与EGFR信号依赖的肿瘤生长作用密切相关。EGFR信号通路的激活可以增加单不饱和脂肪酸(MUFA)的合成和脂质代谢关键酶硬脂酰辅酶A去饱和酶1(SCD1)的表达。但是EGFR-
学位
随着互联网时代的来临,大数据、云计算、人工智能等各种新型网络应用逐渐走入人们的生活。数据通信流量随之爆炸式增长。同时人们对网络的速率,带宽,时延和成本等的要求越来越高。传统的电互连方式,由于其无法逾越的“电子瓶颈”,限制了网络速率和带宽的进一步提高,已经无法满足当前网络大带宽,高速率的需求。以光互连技术为核心的信息交换方式以其大带宽,高速率,低时延的性能优势,能够克服传统电互连网络的速率和带宽局限
学位
129Xe是一种无毒性、化学位移范围广、对周围化学环境敏感且在生理条件下溶解性较好的气体。激光自旋交换光泵技术可以将129Xe的灵敏度提高10~4~10~5倍,这使得超极化129Xe非常适合应用于生命科学领域。然而,超极化129Xe单原子分子探针不能实现靶标的特异性识别。选择一种与129Xe结合常数较大的分子笼作为129Xe的主体,通过分子笼的主客体相互作用或者功能化赋予超极化129Xe靶向性,并
学位
蛋白质、RNA等生物分子是组成生物体的重要物质,其通过相互作用的方式参与了生物体的大部分生理过程。为了理解这些分子在生理过程中的作用与机制,对其分子结构的研究是必要的。对于现阶段的实验技术而言,得到蛋白质与RNA的序列要易于得到其结构,并且得到其单体结构要易于得到其复合体结构。所以发展出了利用已有的序列和结构信息来预测未知的生物分子结构的计算方法。以此为基础在本文中主要研究了三个方面的问题:1.构
学位
光纤宽频声波传感器在油气管道泄漏监测,高精度光声光谱检测,地震波监测和反潜监测等诸多民用和军事领域有着重大潜在应用。相比传统的电子式声波传感器,光纤声波传感器具有高灵敏,抗强电磁干扰,重量轻,体积小,耐腐蚀等不可替代的优势。本文基于光纤-薄膜的复合器件结构开展宽频声波传感研究,以实现高灵敏,高精度,快响应,超宽频和小尺寸的声波传感器为目标,设计了四种基于光纤-薄膜复合器件的宽频声波传感器,主要分为
学位
报纸