用扫描隧道显微镜观察石墨被Au离子轰击后的表面损伤

用扫描隧道显微镜研究石墨被Au离子轰击后的表面损伤。实验结果表明:用低剂量(1×10¹²ion/cm²)530keV的Au⁺和4.5MeV的Au⁺⁺均匀轰击石墨。在石墨表面所产生的最显著的损伤是单个入射Au离子造成的小丘,小丘的横向平均线度约为1.8nm。从高分辨的扫描隧道显微镜图象可以看出,这种损伤往往伴有多种形式的3^1/2×3^1/2R 30°的超结构(R为石墨的晶格常数)     

扫描隧道显微镜研究石墨表面的莫尔图

利用扫描隧道显微镜研究石墨表面的大尺度周期性图样．研究结果表明,莫尔图起源于石墨深层的缺陷,实验结果与理论完全吻合,并且第一次在实验上证明了纳米波可以穿透多层石墨而没有明显衰减．     

石墨单晶表面原子的扫描隧道显微象

扫描隧道显微镜(STM)是近几年发展起来的一种直接观察物质表面微观结构的仪器.利用量子隧道效应,将极细的金属针尖接近样品表面扫描,从而获得样品表面的三维图象,可以反映表面原子排列和原子形态.图1是我们设计制造的扫描隧道显微镜原理图.采用压电陶瓷管P作为x,y和z方向的三维扫描器件.管表面等分为相邻90°的四个电极,针尖T固定在其中的一个电极上.尖端曲率半径为100nm左右的金属针尖,可用化学腐蚀法制备.两对电极上施加扫描电压时,针尖便在垂直于管轴z的x-y方向扫描,而z方向的高低变化则由加在内管壁上的电     

用扫描隧道显微镜测量局域功函数

用扫描隧道显微镜在Cu（111）-Au和Pt（111）-Ag表面上对局域功函数进行了测量．在扫描的同时通过测量隧道电流对针尖样品间距离变化的响应，可以在得到扫描隧道显微镜（STM）图的同时得到功函数图．用这种方法，成功地观察到Au，Ag覆盖层与Cu，Pt衬底间的功函数的差别．结果表明：Au覆盖层的功函数介于Cu（111）和Au（111）的功函数之间，这与其它方法的结果一致．在Pt（111）-Ag表面观察到了局域功函数随覆盖层厚度的变化．本工作表明：扫描隧道显微镜在研究功函数与表面结构的关系方面是十分有用的；用测量局域功函数的方法还可以区分表面不同种的物质 关键词：     

发光隧道结表面粗糙度的隧道显微镜研究

本文报道用扫描隧道显微镜(STM)在空气中观测淀积在100nm厚的CaF_2薄膜上的Al-Al_2O_3-Au发光隧道结表面的研究成果.在观测中首次发现结表面呈现出横向相关长度分别为30～70nm和3～5nm的两种粗糙度;横向相关长度小的粗糙度被横向相关长度大的所调制.这种横向相关长度为3～5nm的表面粗糙度的存在与Laks和Mills预期的表面随机粗糙隧道结发光理论值一致.     

Ar+8轰击石墨表面损伤的扫描隧道显微镜观测研究

报道了用10—112MeV能量的Ar+8离子轰击高定向石墨造成损伤的原子水平观测结果,给出了损伤形貌、损伤大小和损伤数密度.讨论了损伤与表面核能损的关系及损伤过程的可能机制.     

长链烷烃和醇在石墨表面吸附的扫描隧道显微镜研究

用扫描隧道显微镜（STM）研究了室温下十八醇（1-C18H37OH）和十四烷（C14H30）在石墨表面的吸附行为.十八醇在石墨表面自组装形成条状结构.实验发现了十八醇分子在石墨表面的两种不同的密排方式，它们形成并列的不同宽度的条状结构.还发现，由于溶剂（正十四烷C14H30）的完全蒸发，留下的十八醇分子在石墨表面吸附的自组装结构与固液界面中十八醇分子在石墨表面的吸附形成的结构在分子方向、表面分子晶体的晶格常数及条状结构宽度等方面有很大的不同.此外，实验中也发现溶剂十四烷在某种情况下也能在石墨表面吸附形成可供STM观察的有较长时间稳定性的条状周期结构.实验观察到的十四烷在石墨表面形成的晶体结构与固液界面中观察到的有序结构的晶体结构常数和分子排列方向也是不同的.根据STM图像，提出了十八醇和十四烷在石墨表面吸附的结构模型. 关键词： 十四烷 十八醇 石墨 扫描隧道显微镜     

扫描隧道显微镜对表面科学的巨大推动

扫描隧道显微镜问世于８０年代初，并以前所未有的直观性揭示了研究多年而未获答案的Ｓｉ（１１１）７×７表面结构，从而引起了包括表面科学家在内的科技界的极大兴趣。在此之前，用于表面科学研究的方法虽不计其数，但能像扫描隧道显微镜那样可给出表面的原子分辨实空间像，能对表面作局域、动态、多功能研究，甚至可以兼作表面制备的方法却几乎没有．文章通过我们近年来研究中的一些实例说明了扫描隧道显微镜对表面科学的巨大推动。     

天冬氨酸在Cu(001)表面吸附的扫描隧道显微镜研究

用扫描隧道显微镜(STM)研究了室温下天冬氨酸在Cu(001)表面的吸附行为.实验发现,在较 低的覆盖度下,天冬氨酸分子在Cu(001)表面存在两种吸附状态.从STM数据估算出两种吸附 状态下天冬氨酸分子在Cu(001)表面的扩散激活能分别为079±001eV,088±005eV. 随着覆盖度的提高,天冬氨酸分子最终在Cu(001)表面形成一均匀衬度的吸附层,但并不形 成有序吸附结构,也不能使台阶发生小面化.天冬氨酸分子的这些吸附特点是迄今研究过的 所有氨基酸在Cu(001)表面吸附时不具有的. 关键词： 表面吸附 扫描隧道显微镜 氨基酸     

利用扫描隧道谱(STS)对石墨单晶表面局域电子态的研究

利用ＳＴＳ测量并结合扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）扫描图象，给出一组沿石墨单晶表面原子分辨的ＳＴＭ图象上某一线段各点处的扫描隧道谱．ｄ（lｎI）／ｄ（lｎＶ）～ｅＶ由测量谱给出的样品表面Ｅ_Ｆ附近局域态密度分布与由体能带结构计算得到的结果在一定程度上相符合，将各条曲线中Ｅ_Ｆ附近的态密度峰能量对相应的空间位置作图，给出石墨表面E_F附近能态密度在测量区域内实空间的变化。通过对表面不等价Ａ，Ｂ类原子处局域电子结构的分析并利用简单模型进行计算，给出了与实验 关键词：     

甘氨酸在Cu(111)表面吸附的扫描隧道显微镜研究

用超高真空扫描隧道显微镜(UHV-STM)研究了室温下甘氨酸在Cu(111)表面的吸附行为.实验发现,在低覆盖度下甘氨酸分子在表面表现为二维气体.当覆盖度足够高时,甘氨酸分子最终会形成二维固相结构,为(4×8)超结构.针对这种结构提出了两种可能的结构模型,模型能够很好地解释STM图.当覆盖度介于气相和固相之间时,根据蒸镀条件和退火条件的不同,表面可能出现两种不同的中间相,一种为条纹结构,另一种为六角结构,对于中间相有待于进一步的研究 关键词： 表面吸附 甘氨酸 铜 扫描隧道显微术     

Ar+, He+，S+离子轰击n-InP单晶表面的机理研究

通过X射线光电子能谱和低能电子衍射实验研究了10～180 eV的Ar⁺、 He⁺、S⁺离子轰击n-InP(100)表面, 发现S⁺离子轰击可以产生In-S组分,减轻离子轰击对表面的物理损伤.对于Ar⁺离子轰击后的表面,经过S⁺离子处理和加热过程以后,表面损伤得到了修复,最终得到了2×2的InP表面,进一步验证了S⁺离子对InP表面的修复作用.     

C60分子在GaAs(001)表面的外延生长的扫描隧道显微镜研究

利用扫描隧道显微镜（STM）系统地研究了C₆₀薄膜在GaAs（001）表面的异质外延生长．在GaAs（001）2×4-β相表面，观察到C₆₀薄膜以非密排面进行生长，并在生长中有结构相变产生．实验数据表明，薄膜下层面心立方（fcc）的晶格常数比C₆₀晶体的晶格常数要大13%；而薄膜的表层结构则展示了非理想的六角密堆（hcp）结构，其表面为hcp（1100）面，生长过程是非理想的层状生长模式．在GaAs（001）-c（4×4）衬底上，C₆₀薄膜的表面仍然是fcc（111）面，其结构参数与C₆₀晶体一致，但C₆₀薄膜采用了三维模式进行生长 关键词：     

电场下用扫描隧道显微镜对针尖原子扩散的观察

用扫描隧道显微镜（STM）研究了在金针尖和金样品间施加大偏压时所发生的各种不同的现象．在缓变大偏压的作用下，观察到针尖原子会发生场致扩散，导致针尖形状发生变化，并且还观察到了场发射和共振隧穿现象．提出了针尖原子的场致扩散是偏压电场使针尖表面极化引起的这一机理，并且指出了这种场致扩散在用大脉冲偏压作表面加工中起着重要的作用 关键词：     

扫描隧道显微镜研究银的表面结构和凝聚行为

采用扫描隧道显微镜详细研究了银胶的表面结构和ＮａＣｌ对其凝聚状态的影响，并与透射电子显微镜的结果进行了比较。结果表明 胶颗粒表面原子处于有序与无序状态之间，部分原子以聚集体的形式存在，另一部分原子则处于松散状态。     

Au(110)表面结构和氧原子吸附的第一性原理研究

用密度泛函理论(DFT)研究了金属Au(110)表面结构以及氧原子的吸附状态.计算得到Au(110)-(1×2)缺列再构表面原子的弛豫分别是-15.0%(Δd₁₂/d₀)和-1.1%(Δd₂₃/d₀),表面能为52.7 meV/²,功函数Φ=5.00 eV;Au(110)-(1×3)缺列再构表面的Δd_{1 关键词： 缺列再构Au(110)表面 STM图像 氧原子吸附}     

钒氧酞菁(VOPc)与钒酞菁(VPc)分子的扫描隧道显微镜图像模拟

利用第一性原理方法模拟了自由钒氧酞菁(VOPc)和钒酞菁(VPc)分子的扫描隧道显微镜(STM)图像,与实验观察结果相当符合.理论STM图像都显示出亚分子内结构,外围呈四叶状.其主要差异表现在VOPc分子中心处的钒氧离子在STM图像中为一空洞,而在VPc分子的STM图像中钒离子为突起的亮斑.通过分析VOPc和VPc分子的电子结构,对模拟结果给出自洽的理论解释.造成两者图像显著不同的物理原因是VPc分子在费米能级附近有明显含dz2成分的分子轨道,导致钒离子在STM图像中央为突起的亮斑.而在VOPc分子中dz2分态密度峰位由于氧原子的加入使之远离费米能级,使STM不能“看到”VOPc分子中钒氧离子. 关键词： 钒氧酞菁 钒酞菁 STM图像模拟 电子结构     

用扫描隧道显微镜(STM)观察纳米粉体的形貌

将不导电的纳米粉体压成薄片,在薄片的表面溅射上金膜,再经过适当的处理,将薄片固定在样品台上,这样制得样品可用于纳米粉体形貌,由于用于ＳＴＭ观察的样品必须导电这一限制,使得样品表面溅射的金膜厚度对成像有很大影响,此类工作可安排在学生物理实验的小型科研实验课程中。     

Sr/Si(100)表面TiSi2纳米岛的扫描隧道显微镜研究

为了解半导体衬底与氧化物之间存在的相互作用,以及量子尺寸效应对不同再构体的影响,制备了1—2个原子层厚的TiSi₂/Si(100)纳米岛,并使用扫描隧道显微镜(STM)表征手段详细地研究了TiSi₂ /Si(100)纳米岛的电子和几何特性. 结果发现:这些纳米岛表面显示出明显的金属性;其空态STM图像具有典型的偏压依赖性:在高偏压下STM 图像由三聚物形成的单胞构成,并在低偏压下STM 图像显示为密堆积的图案,这些不同的图案反映出不同能量位的态密度有明显差异. 关键词： 2纳米岛')" href="#">TiSi₂纳米岛 Sr/Si(100)表面 扫描隧道显微镜     

扫描光声显微镜及其对亚表面结构的检测

扫描光声显微镜是七十年代末发展起来的新型显微成象技术,几年来发展极为迅速.许多国家的重要大学或研究所都先后建立起各种类型的光声显微镜或光声成象系统.