【摘 要】
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自从2004年科研人员成功获得单层石墨烯后,石墨烯因其独特的晶体结构和优良的电学、光学、热学性质引起了基础研究领域科研人员的广泛关注。正是因为石墨烯拥有如此多的优异性质,也掀起了科研界对其它低维材料的研究热潮。黑磷、二硫化钼、二硒化钼以及二碲化钨等新兴二维材料的成功合成或剥离,大大丰富了二维材料的家族,也使得二维材料在电子、信息、能源等领域大放异彩。WTe2作为二维材料家族的一员,除了拥有大多数二
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自从2004年科研人员成功获得单层石墨烯后,石墨烯因其独特的晶体结构和优良的电学、光学、热学性质引起了基础研究领域科研人员的广泛关注。正是因为石墨烯拥有如此多的优异性质,也掀起了科研界对其它低维材料的研究热潮。黑磷、二硫化钼、二硒化钼以及二碲化钨等新兴二维材料的成功合成或剥离,大大丰富了二维材料的家族,也使得二维材料在电子、信息、能源等领域大放异彩。WTe2作为二维材料家族的一员,除了拥有大多数二维材料所具有的性质外,还具有许多新奇的物理性质。例如人们首次发现块状体材料WTe2具有非饱和巨磁阻的特性,在磁场达到60 T时,磁电阻仍然没有饱和的迹象,这一研究成果使得WTe2受到了广泛关注。同时理论与实验证实WTe2既是一种二维拓扑绝缘体,又是超导体,人们可以通过外场的调控实现两种不同电子状态之间的切换。以上所述WTe2所具有的多种奇特物性,使得WTe2的成为研究人员近年来研究的热点。本文在基于空间限域与前驱体设计策略的基础上,实现了二碲化钨纳米结构的可控制备。论文取得的主要研究结果如下:1.采用常压化学气相沉积(CVD)方法,通过控制钨箔在高温下的氧化时间、气体的流量以及基底与钨箔之间的限域空间,制备了不同尺寸以及不同形貌的二碲化钨纳米结构。并且我们还实现了在不同基底(Si O2/Si、蓝宝石、玻璃、云母等)上二碲化钨纳米结构的生长。2.我们探讨了水在生长过程中起到的作用,发现在生长过程中水的引入有利于二碲化钨纳米结构的生长。经过分析,我们认为水会与前驱体发生反应,更有利于二碲化钨的生长。研究发现,过量水的引入会对生长过程起到一个抑制的作用,会引起前驱体类似于“中毒”的现象发生。3.利用原子力显微镜技术和开尔文力显微镜技术,系统研究二碲化钨纳米带结构在大气环境下原子厚度和表面电势的变化,证明了二碲化钨在空气中的不稳定性,还系统研究了PMMA保护策略来防止二碲化钨纳米结构的氧化。
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