研究目的
通过模拟研究高角环形暗场扫描透射电子显微镜(HAADF-STEM)技术表征纳米复合材料中石墨烯分布的能力。
研究成果
研究表明,当石墨烯片层沿电子束方向排列时,高角环形暗场扫描透射电镜(HAADF-STEM)技术能有效识别有机复合材料中的石墨烯片层。使用金等重原子标记石墨烯片层可增强对比度。电子断层扫描被证实是识别和定位纳米复合材料中增强区域的有效技术,其中体视学重建算法(TVM)的重建质量优于同步迭代重建技术(SIRT)。
研究不足
该研究基于模拟实验,其实际应用可能受限于在真实场景中实现聚合物基体内石墨烯高度均匀分散的挑战。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用模拟高角环形暗场(HAADF)图像来探究碳基体中石墨烯层的分散程度。
2:样本选择与数据来源:
利用MATLAB软件生成了原子模型,这些模型代表不同取向的无标记或金标记石墨烯片周围的非晶碳基体部分。
3:实验设备与材料清单:
研究使用了MATLAB进行建模,以及SICSTEM模拟软件进行图像模拟。
4:实验步骤与操作流程:
通过使用SICSTEM模拟软件(该软件采用多切片方法的并行实现)获得了模型的模拟HAADF-STEM图像。
5:数据分析方法:
研究包括对HAADF-STEM图像中强度分布的统计分析,以及对电子断层扫描中不同重建算法的比较。
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