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摩擦力显微镜表征二维材料晶格结构研究

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摩擦力显微镜(friction force microscopy,FFM)是一种基于摩擦力信号的原子力显微镜,能够对二维材料晶格进行快速、无损的高分辨成像.然而,由于热漂移、黏附力、表面静电等因素的影响,环境条件下二维材料的高分辨FFM成像仍面临着巨大挑战.基于以上问题,本文以高定向热解石墨为标准样品,通过对探针在样品表面黏滑行为的分析,系统研究了探针弹性常数、正应力和扫描速度对高分辨FFM成像的影响,并建立了一套可靠的二维材料晶格结构表征方法.该方法能够获得精确的结构信息,所测得的二维材料晶格常数平均误差小于2.3％.此外,该方法还适用于化学气相沉积法和剥离法制备的多种二维材料,展现出较高的普适性.本文的研究结果为环境条件下二维材料晶格结构的精确表征提供了新思路.
Crystal lattice imaging of two-dimensional materials by friction force microscopy

two-dimensional materialsfriction force microscopyhigh-resolution structure characterizationlattice constantgraphene2D mineral materials

郑荣戌、王经纬、张云豪、农慧雨、吴沁柯、武科佑、谭隽阳、黄子阳、余强敏、刘碧录

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清华大学,清华大学深圳国际研究生院,清华-伯克利深圳学院,材料研究院,深圳盖姆石墨烯中心,深圳518055

二维材料 摩擦力显微镜 高分辨结构表征 晶格常数 石墨烯 二维矿物材料

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2023

10.1360/TB-2023-0061

科学通报
中国科学院国家自然科学基金委员会

科学通报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.269
ISSN：0023-074X
年,卷(期)：2023.68(22)
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