
中国科学院大学周武教授和范德比尔特大学Sokrates T. Pantelides教授领导的研究团队将单原子振动光谱的灵敏度提高到化学键态的极限,这对于理解材料晶格振动特性与局部原子构型的相关性至关重要。半岛综合体育官方APP下载德甲
通过实验和理论方法的结合,研究人员在单原子水平上证明了化学键配置和杂质原子的原子质量对局部振动特性的影响。
在这项研究中,研究人员研究了单层石墨烯中两种类型硅(Si)点缺陷的原子振动:Si- c3.缺陷,由一个硅原子取代一个碳(C)原子而产生,并与最邻近的C原子形成三个键的原子缺陷;和Si-C4当两个C原子被一个Si原子取代时形成的缺陷,并导致具有四个键的缺陷。
的如果4缺陷产生的振动信号比Si-C强3.根据研究人员的说法,在能量损失区域发现了大约100 meV的缺陷,这表明同一杂质的两种缺陷配置具有独特的振动模式。为了检验这两种缺陷的扩展效应,研究人员对杂质周围的碳原子进行了逐个原子的分析,发现缺陷只对最近的邻近碳原子有明显的影响。第二近邻碳原子的行为几乎与石墨烯中的典型碳原子相似。
值得注意的是,研究人员发现,在这两种类型具有不同键构型的Si点缺陷中,最近相邻碳原子的低能声子峰的频率漂移不同。用密度泛函理论计算补充了这一发现,研究人员表明,Si和最近相邻的C原子的不同振动信号是由两个缺陷的独特振动模式造成的,这两个缺陷主要由局部构型对称主导。
他们还研究了另一种以N- c形式存在的低质量氮(N)的缺陷3..与Si-C相反3.,振动变化主要体现在高频峰上,高频峰占光学声子模的大部分。最近邻扩展仍然存在。
UCAS团队为提高单色扫描透射电子显微镜(STEM)的稳定性和单色电子能量损失能谱(EELS)测量的灵敏度做出了巨大努力,从而实现了这一实验进展。半岛综合体育官方APP下载德甲这项工作将STEM中单原子振动光谱的灵敏度提高到化学键的水平,并对石墨烯中点缺陷的振动特性进行了精确测量,为二维材料中的缺陷诱导半岛综合体育官方APP下载德甲物理提供了见解。