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研究生: 陳曉琪
論文名稱: 覆鉑、銠於鉬針形成金字塔單原子針尖之研究
The formation of Pt-covered or Rh-covered Mo pyramidal-shaped single atom tips
指導教授: 傅祖怡
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 物理學系
Department of Physics
論文出版年: 2012
畢業學年度: 100
語文別: 中文
論文頁數: 88
中文關鍵詞: 場離子顯微鏡
英文關鍵詞: Mo, Pt, Rh, FIM
論文種類: 學術論文
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  • 本實驗藉由場離子顯微鏡研究覆鉑鉬針及覆銠鉬針,在加熱退火後的皺化行為。覆鉑鉬針實驗中發現,加熱退火溫度在800K以下,針尖上的各指數面,並無明顯變化。在加熱退火溫度超過800K,可觀察到通道面的擴張行為。當加熱退火溫度達到900K,{211}切面劇烈的擴張並造成明顯的皺化行為,加熱退火至1100K金字塔稜線已經明顯形成,並且可成長出單原子級針尖,其最上方三層的金字塔結構分別為1、3、10及1、6、15顆原子的堆疊。
    在覆銠鉬針的實驗中發現,在加熱退火溫度至1100K時,同樣可以成長出單原子級針尖,其最上方三層的金字塔結構分別為1、3、10及1、6、15顆原子的堆疊。
    藉由覆鉑鉬針可以研究多稜線現象的行為,在加熱退火至800~900K可以觀察到多稜線現象的產生,金字塔稜線數目隨著加熱退火溫度逐漸下降,在加熱退火溫度接近900K時,則收斂至三對稱的單條稜線。

    Faceting phenomena had been studied for both Pt-covered Mo tip and Rh-covered Mo tip by field ion microscope. The results of the Pt-covered and Rh-covered Mo tips were similar. Faces between {110} and {211} faces expanded with increasing annealing temperature at the temperature ranging from 800 K to 900 K. The {211} faces started to expand at 900 K, and the area of {211} faces reached maximum at 1100 K. Three expanding {211} faces resulted in the formation of three crest lines. A single atom was discovered among the three crest lines, and the pyramidal single atom tip was formed. The stacking of the pyramidal single atom tips was 1, 3, 10 or 1, 6, 15.
    On the other hand, we studied the hill and valley faceting phenomena of Pt-covered Mo tips samples. The hill and valley faceting was observed at the annealing temperature between 800 K and 900 K. The number of crest lines decreased with increasing annealing temperature. The branch of crest lines converged at single crest line at 900 K.

    摘要 第一章 緒論 1-1場離子顯微鏡的優勢………………………………………………1 1-2晶體表面的重構與皺化……………………………………………3 1-3單原子針的發展……………………………………………………6 1-4單原子針的特性……………………………………………………9 1-5研究鉑覆鉬針樣品的動機…………………………………………11 第二章 實驗原理 2-1場離子顯微鏡成像原理……………………………………………14 2-2場離子化的機制……………………………………………………17 2-3場退吸附與場蒸發機制……………………………………………20 2-4場離子影像說明……………………………………………………23 第三章 實驗儀器與步驟 3-1場離子顯微鏡的儀器裝置…………………………………………26 3-2實驗步驟……………………………………………………………38 第四章 實驗結果與討論 4-1覆鉑鉬針的金字塔成長研究………………………………………44 4-2覆銠鉬針的金字塔成長研究………………………………………65 4-3覆鉑鉬針的多稜線現象……………………………………………70 4-4實驗中所觀察到的特殊現象………………………………………78 第五章 結論 5-1覆鉑鉬針的金字塔成長研究………………………………………85 5-2覆銠鉬針的金字塔成長研究………………………………………85 5-3覆鉑鉬針的多稜線現象……………………………………………85 5-4實驗中所觀察到的特殊現象………………………………………85 參考文獻…………………………………………………………………………………87

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