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石墨烯技术前沿丛书--石墨烯及相关二维材料显微结构表征

作者: 尹奎波编著 , 孙立涛 , 徐涛

出版社: 化学工业出版社

出版时间: 2019-04

版次: 1

ISBN: 9787122332677

定价: 88.00

装帧: 其他

开本: 16开

纸张: 轻型纸

页数: 256页

分类: 工程技术

7 张插图图片

《石墨烯及相关二维材料显微结构表征》详细介绍了电子衍射、高分辨透射电子显微术、扫描透射电子显微术、能谱分析、原位透射电子显微术、扫描电子显微术、低能电子显微术、扫描探针显微术在石墨烯、氮化硼、过渡金属硫族化合物等二维材料显微结构表征方面的应用，既可作为掌握电子显微分析技术的自学用书，也可作为石墨烯等二维材料原子结构研究的前沿读本。
  本书可作为材料、物理、化学、微电子等专业科研人员的参考书，也可供高等院校高年级本科生、研究生及科研人员参考和阅读。孙立涛，东南大学电子科学与工程学院，副院长，教授，现任东南大学电子科学与工程学院副院长（主持工作）、教授、博导，国家杰出青年基金获得者，教育部长江学者特聘教授，科技部“中青年科技创新领军人才”。兼任MEMS教育部重点实验室副主任，东南大学-FEI纳皮米中心主任，东南大学-江南石墨烯研究院先进碳材料应用联合研发中心主任。

长期从事新型纳米材料制备、表征与应用方面的研究工作；基于原位动态电子显微学技术，发展了多种从原子尺度上直接开展各种实验的新技术与新方法。成果发表于SCI文章150余篇（其中Science

2篇, Nature及子刊9篇）。申请中国专利70余项，授权30余项，转让许可4项，做国际会议邀请报告50余次。目前任《电子器件》杂志主编，江苏省真空学会秘书长，美国IEEE纳米技术委员会南京分会主席，欧洲科学基金会专家评审委员会委员，中国电子显微学会常务理事，中国石墨烯产业技术创新战略联盟标准化委员会副主任，江苏省石墨烯产业技术创新战略联盟副秘书长，欧盟10亿欧元“石墨烯旗舰项目”评审专家。曾获“江苏省十大青年科技之星”、石墨烯标准化杰出贡献奖、指导学生团队获国家小平科技创新团队等。

第1章　绪论/　1

1.1　石墨烯及其他二维晶体的结构与性能       3

1.1.1 石墨烯                  3

1.1.2 氮化硼                  7

1.1.3 过渡金属硫族化合物             8

1.1.4 其他二维晶体                9

1.2　本书内容的安排                10

参考文献

10

第2章　电子衍射及衍衬像分析/　14

2.1　电子衍射及衍衬象基础             14

2.2　电子衍射及衍衬像分析在石墨烯研究方面的应用                     17

2.2.1 层数测定                 17

2.2.2 表面形貌分析               21

2.2.3 晶粒分析                 23

2.2.4 堆垛顺序的判定和旋转堆垛层错分析      25

2.3　电子衍射及衍衬像分析在其他二维晶体研究方面的应用                  29

2.3.1 氮化硼                  29

2.3.2 过渡金属硫族化合物            31

2.3.3 范德瓦尔斯异质结构            34

参考文献   35

第3章　高分辨透射电子显微术/　39

3.1　高分辨电子显微像的形成                     40

3.1.1 试样对入射电子的散射                    41

3.1.2 电子波的传播和衍射                     42

3.1.3 高分辨像形成过程中的衬度传递函数

             44

3.1.4 球差校正电子显微镜                     50

3.2　高分辨电子显微像的计算机模拟                  52

3.2.1 Cowley-Moodie多层法                     52

3.2.2 高分辨显微像的计算机模拟                  53

3.3　高分辨透射电子显微术在石墨烯结构表征方面的应用                             55

3.3.1 石墨烯层数表征                       57

3.3.2 石墨烯缺陷结构表征                     60

3.3.3 石墨烯边缘结构表征                     74

3.4　高分辨TEM在其他二维材料结构表征方面的应用                             76

3.4.1 氮化硼                           76

3.4.2 过渡金属硫族化合物                     81

3.4.3 其他二维材料                        83

参考文献                              85

第4章　高分辨扫描透射电子显微技术/　92

4.1　高分辨扫描透射显微像的形成                  93

4.1.1 电子束斑的形成及影响因素                  94

4.1.2 电子通道效应                        96

4.1.3 非相干高分辨扫描透射像形成过程中的传递函数                          97

4.1.4 球差校正扫描透射显微镜                   99

4.1.5 高分辨扫描透射像的计算机模拟                101

4.2　高分辨STEM在过渡金属硫族化合物结构表征中的应用                            101

4.2.1 过渡金属硫族化合物中的点缺陷表征              103

4.2.2 过渡金属硫族化合物中的一维缺陷的表征            109

4.2.3 过渡金属硫族化合物的层数与堆垛表征             114

4.3　STEM在石墨烯和h-BN结构表征中的应用            116

4.3.1 石墨烯的结构表征                      116

4.3.2 h-BN的结构表征                      121

参考文献                              124

第5章　能谱分析/　130

5.1　X射线能谱分析                        130

5.1.1 X射线能谱仪                        131

5.1.2 X射线能谱分析                       132

5.2　电子能量损失谱分析                      135

5.2.1 电子能量损失谱仪                      136

5.2.2 电子能量损失谱                       137

5.2.3 电子过滤像                         141

5.2.4 电子能量损失谱在石墨烯研究方面的应用            141

5.2.5 电子能量损失谱在其他二维材料研究方面的应用                          148

参考文献                              149

第6章　原位透射电子显微术/　152

6.1　二维材料在辐照作用下的演变                  153

6.1.1 石墨烯在辐照作用下的演变                  153

6.1.2 氮化硼在辐照作用下的演变                  162

6.1.3 过渡金属硫族化合物在辐照作用下的演变            165

6.1.4 其他二维材料在辐照作用下的演变               168

6.2　二维材料在热场作用下的演变                  170

6.2.1 石墨烯在热场作用下的演变                  171

6.2.2 过渡金属硫族化合物在热场作用下的演变            174

6.2.3 其他二维材料在热场作用下的演变               177

6.3　二维材料在电场作用下的演变                  179

6.3.1 石墨烯在电场作用下的演变                  179

6.3.2 过渡金属硫族化合物在电场作用下的演变            186

6.3.3 其他二维材料在电场作用下的演变               188

6.4　二维材料在力场作用下的演变                  191

6.4.1 石墨烯在力场作用下的演变                  192

6.4.2 过渡金属硫族化合物在力场作用下的演变            193

参考文献                              196

第7章　其他显微分析方法/　203

7.1　光学显微分析                         203

7.2　扫描电子显微分析                       212

7.2.1 扫描电子显微术                       212

7.2.2 电子背散射衍射分析                     219

7.2.3 原位扫描电子显微术                     220

7.3　低能电子显微分析                       222

7.3.1 低能电子显微术                       223

7.3.2 低能电子衍射                        229

7.3.3 光电子显微术                        231

7.4　扫描探针显微分析                       234

7.4.1 扫描隧道显微术

            235

7.4.2 弹道电子发射显微分析                    240

7.4.3 原子力显微术                        242

参考文献                              250
内容简介:
《石墨烯及相关二维材料显微结构表征》详细介绍了电子衍射、高分辨透射电子显微术、扫描透射电子显微术、能谱分析、原位透射电子显微术、扫描电子显微术、低能电子显微术、扫描探针显微术在石墨烯、氮化硼、过渡金属硫族化合物等二维材料显微结构表征方面的应用，既可作为掌握电子显微分析技术的自学用书，也可作为石墨烯等二维材料原子结构研究的前沿读本。
本书可作为材料、物理、化学、微电子等专业科研人员的参考书，也可供高等院校高年级本科生、研究生及科研人员参考和阅读。
作者简介:
孙立涛，东南大学电子科学与工程学院，副院长，教授，现任东南大学电子科学与工程学院副院长（主持工作）、教授、博导，国家杰出青年基金获得者，教育部长江学者特聘教授，科技部“中青年科技创新领军人才”。兼任MEMS教育部重点实验室副主任，东南大学-FEI纳皮米中心主任，东南大学-江南石墨烯研究院先进碳材料应用联合研发中心主任。

长期从事新型纳米材料制备、表征与应用方面的研究工作；基于原位动态电子显微学技术，发展了多种从原子尺度上直接开展各种实验的新技术与新方法。成果发表于SCI文章150余篇（其中Science

2篇, Nature及子刊9篇）。申请中国专利70余项，授权30余项，转让许可4项，做国际会议邀请报告50余次。目前任《电子器件》杂志主编，江苏省真空学会秘书长，美国IEEE纳米技术委员会南京分会主席，欧洲科学基金会专家评审委员会委员，中国电子显微学会常务理事，中国石墨烯产业技术创新战略联盟标准化委员会副主任，江苏省石墨烯产业技术创新战略联盟副秘书长，欧盟10亿欧元“石墨烯旗舰项目”评审专家。曾获“江苏省十大青年科技之星”、石墨烯标准化杰出贡献奖、指导学生团队获国家小平科技创新团队等。
目录:
第1章　绪论/　1

1.1　石墨烯及其他二维晶体的结构与性能       3

1.1.1 石墨烯                  3

1.1.2 氮化硼                  7

1.1.3 过渡金属硫族化合物             8

1.1.4 其他二维晶体                9

1.2　本书内容的安排                10

参考文献

10

第2章　电子衍射及衍衬像分析/　14

2.1　电子衍射及衍衬象基础             14

2.2　电子衍射及衍衬像分析在石墨烯研究方面的应用                     17

2.2.1 层数测定                 17

2.2.2 表面形貌分析               21

2.2.3 晶粒分析                 23

2.2.4 堆垛顺序的判定和旋转堆垛层错分析      25

2.3　电子衍射及衍衬像分析在其他二维晶体研究方面的应用                  29

2.3.1 氮化硼                  29

2.3.2 过渡金属硫族化合物            31

2.3.3 范德瓦尔斯异质结构            34

参考文献   35

第3章　高分辨透射电子显微术/　39

3.1　高分辨电子显微像的形成                     40

3.1.1 试样对入射电子的散射                    41

3.1.2 电子波的传播和衍射                     42

3.1.3 高分辨像形成过程中的衬度传递函数

             44

3.1.4 球差校正电子显微镜                     50

3.2　高分辨电子显微像的计算机模拟                  52

3.2.1 Cowley-Moodie多层法                     52

3.2.2 高分辨显微像的计算机模拟                  53

3.3　高分辨透射电子显微术在石墨烯结构表征方面的应用                             55

3.3.1 石墨烯层数表征                       57

3.3.2 石墨烯缺陷结构表征                     60

3.3.3 石墨烯边缘结构表征                     74

3.4　高分辨TEM在其他二维材料结构表征方面的应用                             76

3.4.1 氮化硼                           76

3.4.2 过渡金属硫族化合物                     81

3.4.3 其他二维材料                        83

参考文献                              85

第4章　高分辨扫描透射电子显微技术/　92

4.1　高分辨扫描透射显微像的形成                  93

4.1.1 电子束斑的形成及影响因素                  94

4.1.2 电子通道效应                        96

4.1.3 非相干高分辨扫描透射像形成过程中的传递函数                          97

4.1.4 球差校正扫描透射显微镜                   99

4.1.5 高分辨扫描透射像的计算机模拟                101

4.2　高分辨STEM在过渡金属硫族化合物结构表征中的应用                            101

4.2.1 过渡金属硫族化合物中的点缺陷表征              103

4.2.2 过渡金属硫族化合物中的一维缺陷的表征            109

4.2.3 过渡金属硫族化合物的层数与堆垛表征             114

4.3　STEM在石墨烯和h-BN结构表征中的应用            116

4.3.1 石墨烯的结构表征                      116

4.3.2 h-BN的结构表征                      121

参考文献                              124

第5章　能谱分析/　130

5.1　X射线能谱分析                        130

5.1.1 X射线能谱仪                        131

5.1.2 X射线能谱分析                       132

5.2　电子能量损失谱分析                      135

5.2.1 电子能量损失谱仪                      136

5.2.2 电子能量损失谱                       137

5.2.3 电子过滤像                         141

5.2.4 电子能量损失谱在石墨烯研究方面的应用            141

5.2.5 电子能量损失谱在其他二维材料研究方面的应用                          148

参考文献                              149

第6章　原位透射电子显微术/　152

6.1　二维材料在辐照作用下的演变                  153

6.1.1 石墨烯在辐照作用下的演变                  153

6.1.2 氮化硼在辐照作用下的演变                  162

6.1.3 过渡金属硫族化合物在辐照作用下的演变            165

6.1.4 其他二维材料在辐照作用下的演变               168

6.2　二维材料在热场作用下的演变                  170

6.2.1 石墨烯在热场作用下的演变                  171

6.2.2 过渡金属硫族化合物在热场作用下的演变            174

6.2.3 其他二维材料在热场作用下的演变               177

6.3　二维材料在电场作用下的演变                  179

6.3.1 石墨烯在电场作用下的演变                  179

6.3.2 过渡金属硫族化合物在电场作用下的演变            186

6.3.3 其他二维材料在电场作用下的演变               188

6.4　二维材料在力场作用下的演变                  191

6.4.1 石墨烯在力场作用下的演变                  192

6.4.2 过渡金属硫族化合物在力场作用下的演变            193

参考文献                              196

第7章　其他显微分析方法/　203

7.1　光学显微分析                         203

7.2　扫描电子显微分析                       212

7.2.1 扫描电子显微术                       212

7.2.2 电子背散射衍射分析                     219

7.2.3 原位扫描电子显微术                     220

7.3　低能电子显微分析                       222

7.3.1 低能电子显微术                       223

7.3.2 低能电子衍射                        229

7.3.3 光电子显微术                        231

7.4　扫描探针显微分析                       234

7.4.1 扫描隧道显微术

            235

7.4.2 弹道电子发射显微分析                    240

7.4.3 原子力显微术                        242

参考文献                              250

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石墨烯技术前沿丛书--石墨烯及相关二维材料显微结构表征

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