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研究生： 陳俊榮
論文名稱： 不同鈷原子層在銀/鍺表面之研究
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： 2008
畢業學年度： 96
語文別： 中文
論文頁數： 78
中文關鍵詞： 鈷原子 、銀/鍺 、掃描穿隧電子顯微鏡
英文關鍵詞： cobalt, Ag/Ge, STM
論文種類： 學術論文
相關次數： 點閱：216  下載：47 
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    • 在超高真空的環境下（<10-10 Torr），藉由掃描穿隧顯微鏡（STM）觀察鈷原子島成長的行為。為了阻隔鈷與鍺形成合金，先在鍺的表面鍍上一原子單層的銀，並加熱使其形成(√3×√3)的穩定重構，利用分子束蒸鍍鎗在其表面成長鈷的磁性薄膜。蒸鍍上1.4 ML、2.1ML、2.8 ML、3.5 ML、4.2 ML及4.9 ML的鈷並經加熱退火至400 ℃，即成功地發現鈷原子在表面上形成週期性之二維原子島。當鈷原子鍍量不同時，鈷島的成長模式將有不一樣的行為；且隨著鍍量增加，鈷原子島的成長會由二維成長轉變成三維成長。我們也發現，三十五層以上的鈷原子島重構依舊會維持2x2的結構，顯示出鍺基底對於鈷原子島的作用力很大，也代表T4 site 成長為2x2結構比1x1更利。而比較加熱退火至不同的溫度的情況，在低鍍量時鈷原子島面積的成長與溫度成正比關係；若鈷鍍量超過3.5 ML時，鈷原子面積成長將趨於平緩。對週期為2x2的鈷原子島，其成長是一層伴隨著一層地，發現層與層之間的成長有三種方向。

    致謝 ……………………………………………………………… i 中文摘要 ………………………………………………………… ii 英文摘要 ………………………………………………………… iii 目錄 ……………………………………………………………… iv 第一章 緒論 …………………………………………………… 1 第二章 實驗原理與方法 ……………………………………… 3 2.1量子穿隧效應 …………………………………… 3 2.2侷域電子態密度 ………………………………… 4 2.3 STM取像方式 …………………………………… 5 第三章 實驗儀器 ………………………………………… …… 8 3.1 實驗裝置圖 …………………………………… 8 3.2掃描式穿隧電子顯微鏡 ………………………… 9 3.3真空幫浦 ………………………………………… 12 3.4真空壓力計 ……………………………………… 15 3.5殘餘氣體分析儀 ………………………………… 17 3.6蒸鍍系統 ………………………………………… 18 3.7離子槍濺射系統 ………………………………… 20 第四章 實驗步驟 ……………………………………………… 22 4.1 實驗步驟流程圖 ……………………………… 22 4.2 前置作業 ……………………………………… 23 4.3基底的製備 ……………………………………… 26 第五章 實驗數據與分 ………………………………………… 31 5.1銀/鍺(111)-√3×√3表面之探討 ……………… 31 5.2在銀/鍺(111)-√3×√3上成長鈷原子島之探討 34 5.3鈷島在銀/鍺(111)-√3×√3上不同形式的週期島 42 5.4不同溫度下鈷原子島的成長情 ………………… 51 5.5二維鈷原子島磊晶方向 ………………………… 63 5.6兩塊鈷原子島之結合 …………………………… 72 5.7磁性測量 ………………………………………… 74 第六章 實驗結論 ……………………………………………… 75 參考資料 ……………………………………………………… 77

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