原位液體透射電鏡芯片的研發(fā)及基于此技術(shù)的貴金屬納米晶生長和刻蝕研究.pdf

1、貴金屬納米晶體具有與其體相材料不同的獨(dú)特的光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)和和機(jī)械性能，近年來受到諸多研究小組的關(guān)注，未來有望應(yīng)用于光學(xué)和電磁器件、催化、能源存貯和轉(zhuǎn)化領(lǐng)域。這其中，貴金屬納米晶的生長行為和機(jī)理研究是實(shí)現(xiàn)尺寸、形貌和電子結(jié)構(gòu)調(diào)控的關(guān)鍵基礎(chǔ)問題。在過去二十年里，已經(jīng)有許多不同形貌的納米晶體被合成，如球形，立方體，立方八面體，八面體等等。然而，由于原位探測技術(shù)的缺乏，仍舊有很多問題尚未解決。這其中對于微觀過程的觀察和機(jī)理研究是非常重要和亟需

2、的，需要諸多手段包括原位探測技術(shù)的引入，才能有更加深入的理解和認(rèn)識。
　　隨著電子顯微鏡以及微加工技術(shù)的發(fā)展，原位液體顯微成像，作為一種嶄新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和表征平臺，使得直接觀察到納米晶的形核、生長成為可能。這項(xiàng)技術(shù)現(xiàn)在已被應(yīng)用到各種不同納米晶材料體系的研究當(dāng)中，能在很高的空間分辨率和時間分辨率下研究顆粒的生長、擴(kuò)散等動態(tài)過程。論文的主要工作就是先研發(fā)這種技術(shù)所需要的液體透射電鏡芯片，然后基于該技術(shù)研究納米晶體在溶液環(huán)境中的生長、刻蝕

3、等行為。具體如下:
　　(1)基于微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)，我們成功加工制備了兩種液體芯片，一種是可以直接應(yīng)用在我們的原位液體樣品桿中，另外一種可以通過膠水密封的技術(shù)進(jìn)行，兩種芯片都擁有很大的市場化前景。
　　(2)提出和發(fā)展了一種利用電子束產(chǎn)生氣泡并調(diào)控其尺寸，進(jìn)而有效降低液層厚度，大大提高電鏡表征的空間分辨率和襯度的方法。在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了二維鈀枝晶的生長及其機(jī)理研究。利用原位動態(tài)分析，包括分形，生長速度等，表明在這個體系下