鍶硅表面體系的掃描隧道顯微鏡研究.pdf

1、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士學(xué)位論文鍶硅表面體系的掃描隧道顯微鏡研究姓名：杜文漢申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：凝聚態(tài)物理學(xué)指導(dǎo)教師：王兵20090801摘要算結(jié)果卻與其相互矛盾的問題。在結(jié)構(gòu)清楚的基礎(chǔ)上，我們研究了該表面的初始氧化機(jī)制：通過不同氧的覆蓋度的分析，我們總共發(fā)現(xiàn)四種典型的氧化結(jié)構(gòu)。結(jié)合理論計(jì)算結(jié)果，我們認(rèn)為這在這四種氧化結(jié)構(gòu)中，三種屬于單個氧分子的氧化結(jié)果，另外‘利屬于雙氧分子的氧化結(jié)果，且雙氧分子的氧化結(jié)構(gòu)會表現(xiàn)出典型的金屬電子結(jié)構(gòu)特性

2、。第四章：主要研究Sr／Si(100)2xl表面。通過i苗分辨STM圖像的觀察，我們發(fā)現(xiàn)Sr／Si(100)2xl表面具有典型偏壓依賴性，進(jìn)步我們給出該表面的結(jié)構(gòu)模型。通過室溫和低溫(80K)下的Sr／Si(100)2xl表面的STM圖像連續(xù)掃描，我們發(fā)現(xiàn)該表面的鍶原子在室溫下具有明顯的遷移現(xiàn)象，這些遷移頻繁的鍶原子能夠在空態(tài)高偏壓和占據(jù)態(tài)下形成模糊的原子鏈，通過仔細(xì)分析，我們認(rèn)為室溫下鍶的遷移主要沿著二聚化硅原子鏈形成的溝道方向進(jìn)行，

3、使得該表面表現(xiàn)出一維運(yùn)動的物理特性。第五章：主要研究Sr／Si(111)3x2再構(gòu)表面。我們通過退火處理Si(111)一7x7襯底上沉積的SrO超薄膜制備出Sr／Si(1l1)3x2再構(gòu)表面。通過對該表面STM形貌及電子結(jié)構(gòu)的分析，我們認(rèn)為Sr／Si(111)3x2再構(gòu)表面以HCC結(jié)構(gòu)模型構(gòu)成。在典型的室溫STM圖像中，能夠觀察到該表面有模糊和清晰原子鏈交替出現(xiàn)的現(xiàn)象。通過動態(tài)STM掃描，我們發(fā)現(xiàn)模糊的原子鏈出現(xiàn)是由于鍶原子沿著雙鍵硅原

4、子形成的一維溝槽中運(yùn)動，這種運(yùn)動表明該表面具有準(zhǔn)一維運(yùn)動的物理特性。第六章：在Sr／Si(100)2xl的襯底上，利用PLD方法沉積超薄的SrTi03膜，通過退火后獲得幾個納米的多層納米島，該種納米島的電子結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出明顯的金屬性。通過采集dI／dV圖像，發(fā)現(xiàn)該島的表面在不同的能量下電子分布有顯著差異。STM圖像還觀察到在特定偏壓下表面會出現(xiàn)三聚體的形貌。通過分析，我們認(rèn)為該納米島是南C54TiSi2結(jié)構(gòu)排列而成的，而不I列偏壓下的STM