序

石墨烯是由一层碳原子紧密排列构成的蜂窝状二维晶体结构，其具有优异且独特的力、电、光、热、磁等物理和化学性能，在信息电子、能源环保、航空航天、化学化工、生物医药等领域具有极其广阔的应用前景。石墨烯研究的广泛开展也促进了人们对其他二维材料如六方氮化硼、过渡金属氧化物、过渡金属硫族化合物、过渡金属碳化物等的进一步探索。这些材料所表现出的优异性能激发了高等院校、科研院所和企业的广泛关注，掀起了二维材料研究和应用开发的浪潮。

显微学和微分析是践行“眼见为实”、探索微观世界的重要方法，是材料科学不可或缺的组成部分。20世纪50年代以来逐渐普及的透射电子显微镜、扫描电子显微镜使材料结构成像技术取得突破性进展；球差校正技术的发展进一步提升了透射电镜的空间分辨率，使其可在低工作电压下实现单个原子的成像；近些年来，原位技术的发展使透射电镜如虎添翼，可在原子尺度下直接开展材料的结构与其各种物性的相关性研究。

透射电子显微图像是三维结构在二维平面的投影，复杂的空间结构信息在投影面内的叠加使透射电子显微镜图像复杂化， 这极大地增加了解析空间结构的难度。相对而言，二维材料的成像过程受此影响较小，单层二维晶体材料的电子显微图像能较直观地反映原子的空间排列情况。透射电镜成为研究二维晶体材料结构特性的重要工具，极大地促进了二维晶体材料的蓬勃发展。

受此形势的鼓舞和推动，东南大学孙立涛教授组织编著了《石墨烯及相关二维材料显微结构表征》，旨在介绍各种显微技术在二维材料研究中的应用和进展。本书作者长期从事石墨烯等二维材料的基础前沿与相关应用研究，依托透射电镜在二维材料的结构解析、原子操纵以及结构构筑等方面取得一系列优秀成果，受到国内外同行的关注和肯定。在此基础上，他们经过认真归纳、思考，并最终编著成二维材料显微结构表征领域的入门读物。相信广大读者会从本书中获得知识、得到启发，也希望本书的出版对二维材料研究、显微学发展有所助益。

张泽

中国科学院院士，亚太电子显微学会理事长

中国分析测试协会理事长，中国电子显微镜学会理事长

2019年2月于浙江大学，杭州