一种氩离子辐照调制二维材料压电效应方向的方法及其应用技术

本发明专利技术公开一种基于氩离子辐照调制二维材料压电效应方向的方法及其应用。首先将不同厚度的二维材料转移到衬底上；再将二维材料暴露于氩离子辐照源，改变氩离子辐照源剂量，基于氩离子辐照技术调制二维材料压电效应方向。本发明专利技术通过离子辐照来调控二维材料压电效应方向，得到衬底上不同厚度二维材料施加的电压随振幅变化的关系，应用压电力显微技术，有效地得到二维材料的压电系数。通过离子辐照来调控二维材料压电效应方向，推动了二维材料在薄机电耦合器件领域的应用，并可结合实际需求对压电效应方向进行调控。压电效应方向进行调控。

【技术实现步骤摘要】
一种氩离子辐照调制二维材料压电效应方向的方法及其应用


[0001]本专利技术涉及压电材料，具体涉及一种基于氩离子辐照调制二维材料压电效应方向的方法及其应用。

技术介绍

[0002]压电效应是居里兄弟于1880年提出的，其定义是物质把机械刺激变成电信号的功能，二维(2D)材料中压电现象，代表了未来低维结构进一步发展的一个里程碑。以二维压电材料为模型体系对压电效应进行研究，正在引起人们的日益重视，展示了广阔的应用前景，为电子、光电子、能量收集、传感器、执行器和生物技术等各个领域提供了巨大的应用机遇。
[0003]二维压电材料越来越重要，究其原因有以下几个方面：(1)厚度降低至原子层的厚度后，很多非压电体晶体以对称性破缺的方式呈现出二维结构上的压电特性；(2)相对于块体晶体而言，二维材料力学性能更加优良，能经受住较大应变，比较适用于柔性耐磨等压电电子器件；(3)二维材料的特性是多方面的，可层层装配形成范德华异质结构，有望在压电性质的基础上带来更丰富的新现象和新应用。2D压电材料具有其他形式所没有的独特和前所未有的性能。一直以来，压电材料研究的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于氩离子辐照调制二维材料压电效应方向的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将不同厚度梯度的二维材料转移或生长到衬底上，将二维材料纳米片暴露在离子辐照源下；（2）基于压电力显微镜PFM，表征不同厚度梯度下二维材料纳米片氩离子辐照前后的压电效应方向和压电系数数值。2.根据权利要求1所述的基于氩离子辐照调制二维材料压电效应方向的方法，其特征在于，所述二维材料转移或生长前通过机械剥离成层。3.根据权利要求1所述的基于氩离子辐照调制二维材料压电效应方向的方法，其特征在于，所述压电系数包括面外压电系数和面内压电系数。4.根据权利要求1至3任一项的所述的基于氩离子辐照调制二维材料压电效应方向的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述压电系数数值的表征方法，包括如下步骤：1）通过压电响应力显微技术即PFM，获得不同交流电压下的二维材料纳米片的振幅数据；2）通过PFM，获得不同厚度下的二维材料纳米片的振幅数据；3）根据步骤1）和步骤2）所得数据确定二维材料纳米片在衬底上的压电系数d
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。5.根据权利要求1至3任一项的所述的基于氩离子辐照调制二维材料压电效应方向的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述压电效应方向的表征方法，包括如下步骤：采用氩离子辐照调制二维材料压电效应方向，通过调控离子辐照的注量率、注量对二维材料中的缺陷浓度、插层原子数量、掺杂原子进行调控，记录二...

【专利技术属性】
技术研发人员：马增胜，吴雅苹，张一鸣，安保光，谢文靖，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：