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原位加热样品杆为研究原子尺度纳米晶生长模式提供直接证据!

发布日期: 2020-09-28
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    纳米晶体(NCs),也称为量子点,由于其在诸如发光二极管、光电探测器和光伏器件等光电应用中的性能而引起了很大的关注。由于具有不同生长模式的NCs通常显示不同的物理和化学性质,对NCs生长过程的详细研究可能有助于更好地理解相变和潜在的生长机制。

    定向附着生长模式是目前许多纳米材料的主要生长模式并得到广泛报道,定向生长主要是通过高温下纳米材料的自发空间旋转来实现,因此需要高的空间自由度。而纳米材料在生长过程中会聚集并相互接触,多界面的接触会直接导致纳米晶空间自由度的下降,然而在实际研究过程中空间自由度改变对纳米材料生长模式的影响往往被忽视,尚未见系统研究报道。

    近日,来自华中科技大学武汉光电国家研究中心李露颖副教授与光电学院张建兵副教授合作在Advanced Science上发表了题为“Hybrid Growth Modes of PbSe Nanocrystals with Oriented Attachment and Grain Boundary Migration”的文章。该团队以对电子束辐照相对稳定的PbSe纳米晶为基础,结合透射电子显微镜与DENSsolutions原位双倾加热/加电样品杆,通过控制体系温度,从原子尺度研究了纳米晶体材料在不同空间自由度情况下的生长模式转变和相应的原子运动行为。

    近日作者通过DENSsolutions原位双倾加热/加电样品杆在180℃、280℃、380℃等不同温度条件下持续长时间的稳定加热操作,样品杆本身超高的温度稳定性及极低的漂移率,保证了图像采集的连续性和原子尺度的高分辨率。

 

    该工作通过原位观察研究直接证明了纳米晶在生长过程中的两种不同生长模式,并具体分析了不同生长模式下的原子运动行为,有助于研究者更好的理解纳米晶的生长过程,对相关纳米材料的可控生长具有重要的现实意义。

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