研究目的
利用离轴电子全息术研究单层二硫化钼原子尺度分辨率下电势、电场和电荷密度的定量测量。
研究成果
该研究证明了利用高分辨率离轴电子全息术定量测量二维材料单层中原子级分辨率局部电荷密度的可行性。该方法可校正漂移和像差，获得高信噪比，从而能直接从相位图像计算电荷密度。结果与密度泛函理论模拟一致，验证了测量的准确性。
研究不足
在接近真空区域进行测量会使样品的机械稳定性降低并变脏，从而增加了寻找合适感兴趣区域的难度。使用单一双棱镜系统会限制视场和空间分辨率。
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利用离轴电子全息术实现二硫化钼单原子层电荷密度的原子级分辨率定量测绘
DOI：10.1021/acsnano.9b06716
期刊：ACS Nano
出版年份：2019
更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要：
采用双像差校正透射电镜在80千伏低电子束流密度条件下，通过离轴电子全息术实现了单层二硫化钼原子级分辨率的电势、电场及电荷密度定量测量。该低剂量率与加速电压组合有效控制了成像过程中的样品损伤。为提升测量灵敏度，研究团队采集了系列全息图，并通过数据处理校正了样品漂移、双棱镜及光学像差等显微系统不稳定性因素。最终获得的二硫化钼单层相位图像具有2π/698弧度的灵敏度与2.4埃的空间分辨率。信噪比的提升使得可直接通过泊松方程从相位图像计算电荷密度。为验证实验结果，研究团队同步开展了该单层二硫化钼电势与电荷密度的密度泛函理论模拟。实验测量与模拟结果高度吻合，尤其清晰呈现了硫单空位（VS）位点的电荷密度分布。
作者：
Victor Boureau，Benoit Sklénard，Robert McLeod，Dmitry Ovchinnikov，Dumitru Dumcenco，Andras Kis，David Cooper
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