准二维无定形碳结构的制备和结构表征.pdf

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1、物理化学学~(WuliHuaxueXuebao)JulyActaP．一Chim．Sin．2012，28(7)，1551-1555l55l[Communication]doi：10．3866／PKU．WHXB201205093wwW．whxb．pku．edu．ca准二维无定形碳结构的制备和结构表征冉珂陈清左建民，(纳米器件物理与化学教育部重点实验室，北京大学信息科学技术学院电子学系，北京100871；。美国伊利诺伊大学香槟分校，材料科学与工程系，伊利诺伊61801，美国)摘要：从单层和少层的石墨烯出发，利用透射电子显微镜中的高能电

2、子束辐照，可控地制备了准二维完全无定形和半无定形碳结构．用高分辨成像和相干的纳米区域电子衍射技术表征了样品结构在高能电子束辐照前后的变化．基于实验记录的电子衍射花样得到了样品的原子对分布函数．分析表明，在所制备的准二维无定形结构中，六元环不再是碳原子的主要排列方式。碳原子的各阶最近邻间距相对于完美石墨烯中的值有所偏离并趋向无序：同时还发现，锯齿型的碳链结构不易被破坏，并使得准二维无定形碳结构中还保留了短程有序和可达O．5nm的中程有序．关键词：石墨烯：准二维无定形结构：电子束辐照：高分辨成像：电子衍射：原子对分布函数中图分类号：

3、O641：0766FabricationandStructureCharacterizationofQuasi-2-DimensionaIAmorphousCarbonStructuresRANKe’_CHENQing’ZUOJian-Min，(KeyLaboratoryfo，PhysicsandChemistryofNanodevices,DepartmentofElectronics，SchoolofElectronicsEngineeringandComputerScience，PekingUniversity,Beiji

4、ng100871；DepartmentofMaterialScienceandEngineering,UniversityofIllinoisatUrbana—Champaign，Illinois61801，USA)Abstract：Quasi一2一dimensionaItotaIamorphousandhalf-amorphouscarbonstructuresarefabricatedfr0msingle—layerorfew-layerofgrapheneviahigh-energyelectronbeamirradiat

5、ion．Samplestructuresbeforeandafterelectronbeamirradiationarerecordedbyhighresolutionimagingandcoherentnano—areaelectrondiffractionusingtransmissionelectronmicroscopy(TEM)．Theatomicpairdistributionfunctionsofthesampleareobtainedfr0melectrondifractionpaRerns．Inthequasi

6、-2一dimensionaIamorphouscarbonmaterial。thecarbonhexagonaIringstructureiSnotthemainstructuraIfeatureanymore．andthelOWOrdernearestdistancesbetweencarbonatomsareslightlydifierentfrOmthatinperfectgraphene．Althoughthesampleshowsalong-rangedisorderedatomicarrangement，itstil

7、lholdsshort—rangeorderandevenmiddle-rangeorderextendingto0．5nm．asmanyzigzagcarbonchainsremainafterelectronbeamirradiation．KeyWords：Graphene；Quasi一2dimensionalamorphousstructure；ElectronbeamirradiationHighresolutionimaging；Electrondifraction；Atomicpairdistributionfunc

8、tionReceived：Aprill7，2012；Revised：Mav8，20l2；PublishedonWeb：May9，20l2．Correspondingauthors．CHENQing，Email：qingchen@pku．edu．cn；Tel：+8