【摘要】 Changhong Cao等人[1]提出以氧化石墨烯(GO)为代表材料，在原位TEM拉伸测试和成像下，通过在氧化石墨烯上装饰金纳米颗粒，实现了二维材料在纳米尺度上的局部应变映射。

二维材料在纳米尺度下连续变形的局部应变映射可以实现对二维材料的各种研究，包括但不限于更准确地表征物理性质、功能化二维材料的非均质性表征以及二维材料的应变工程。Changhong Cao等人[1]提出以氧化石墨烯(GO)为代表材料，在原位TEM拉伸测试和成像下，通过在氧化石墨烯上装饰金纳米颗粒，实现了二维材料在纳米尺度上的局部应变映射。

 

实验过程中通过将柠檬酸稳定的金纳米颗粒(AuNPs)与氧化石墨烯水溶液混合制备氧化石墨烯-金溶液。在水中，氧化石墨烯纳米片的双电层能够以可控的方式吸引和捕获AuNPs。然后将GO-Au溶液滴投到微机电系统(MEMS)拉伸测试设备上，并风干，在驱动梭上形成悬浮的GO-Au纳米片。与透射电子显微镜(TEM)兼容的MEMS设备可以进行原位表征。采用扫描透射电子显微镜(STEM)模式，同时采用二次电子(SE)和高角环形暗场(HAADF)成像，对悬浮型GOAu纳米片的MEMS器件进行了检测，以检查AuNPs的质量和分布。

 

拉伸试验前的纳米片没有可观察到的裂纹和损伤，纳米片上附着的AuNPs是均匀的。结果表明，在不同的单轴拉伸应变水平下，氧化石墨烯表现出非均匀的局部应变分布。使用该技术，氧化石墨烯的永久变形也被量化为平均约1%。该技术可以很容易地应用于其他二维材料的应变映射。

 

[1]Changhong Cao, Zhuoran Zhang, Maedeh Amirmaleki, Jason Tam, Wenkun Dou, Tobin Filleter, Yu Sun, Local strain mapping of GO nanosheets under in situ TEM tensile testing, Applied Materials Today, Volume 14, 2019, Pages 102-107.

 

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