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研究生: 許宏彰
論文名稱: 鐵超薄膜在白金(111)面上的成長
The growth mode of Fe ultrathin film on Pt(111)
指導教授: 沈青嵩
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 物理學系
Department of Physics
論文出版年: 2007
畢業學年度: 95
語文別: 中文
論文頁數: 104
中文關鍵詞: 合金成長模式低能電子繞射歐傑電子能譜
英文關鍵詞: Fe, Pt, Alloy, Growth Mode, LEED, AES
論文種類: 學術論文
相關次數: 點閱:108下載:7
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  • 我們利用歐傑電子能譜(Auger Electron Spectroscopy, AES)、低能電子繞射(Low Energy Electron Diffraction, LEED)、以及紫外光電子能譜術(Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy, UPS)來深入探討鐵超薄膜鍍於Pt(111) 的成長模式以及在高溫形成合金時的成份、結構變化。
    室溫下,鐵薄膜鍍於Pt(111)的成長模式為三層平整成長之後再以三維島狀的S. K. mode。由AES、LEED均能得到相同的結論。而隨著厚度的增加也可以發現在表面有Domain Rotation的行為。因此在LEED Pattern出現了新的衛星亮點。
    1,2 與 5 ML Fe/Pt(111)升溫過程各自在520、570與620 K開始在界面擴散;而在670、670與720 K時,開始有合金的行為;而對於2與5 ML的系統,在820與870 K時Domain Rotation的行為隨著溫度的昇高而消失。對於1 ML 深溫至1060 K時,由於表面的重構使得表面鉑原子間距加大,LEED Patternt出現新的(1x1)繞射亮點。

    目錄 第一章 緒論………………………………………………………1 第二章 儀器設備與工作原理……………………………………5 2-1 樣品的清潔與製備……………………………………………5 2-1-1 超高真空系統………………………………………5 2-1-2 抽超高真空系統的理由……………………………8 2-1-3 抽氣設備…………………………………………………9 2-1-4 達到超高真空系統的程序………………………………11 2-1-5 樣品的清潔…………………………………………13 2-1-6 樣品的升降溫系統…………………………………13 2-1-7 樣品的蒸鍍裝置………………………………………15 2-2 歐傑電子能譜術……………………………………………………16 2-2-1 歐傑效應與電子能譜……………………………………16 2-2-2 同心半球型能譜分析儀………………………………19 2-2-3 電子能譜的分析…………………………………………21 2-2-4 歐傑電子能譜的應用……………………………………23 2-3 低能電子繞射儀……………………………………………………29 2-3-1 反商晶格與電子繞射……………………………………29 2-3-2 LEED的工作方式…………………………………………33 2-3-3 LEED所傳達的表面訊息………………………………35 2-3-4 I-V LEED…………………………………………………38 2-4 紫外光電子能譜術……………………………………………40 2-4-1 由光電效應到紫外光電子能譜…………………………40 2-4-2 紫外光源的產生…………………………………………42 第三章 實驗結果與討論………………………………………………45 3-1 樣品的準備…………………………………………………………45 3-1-1 樣品的清潔…………………………………………45 3-1-2 鐵鍍源的刻度……………………………………………46 3-2 鐵在Pt(111)上的成長模式………………………………………47 3-2-1 利用AES探討鐵在Pt(111)上的成長模式………………47 3-2-2 LEED(0,0)beam強度變化隨著成長模式的變化…50 3-2-3 以LEED來觀察x ML Fe/Pt(111)表面結構……52 3-2-4 以UPS觀察表面電子組態隨著薄膜厚度的變化………54 3-2-5 成長模式的探討…………………………………56 3-3 探討1ML Fe在Pt(111)上隨著溫度的變化情形…………58 3-3-1 利用AES觀測隨著溫度變化下合金的形成……………58 3-3-2 利用LEED觀測升溫的表面結構變化……………………60 3-3-3 利用UPS觀測電子組態隨著溫度的變化………………68 3-3-4 1 ML Fe/Pt(111)升溫總結………………………72 3-4 探討2 ML Fe在Pt(111)隨著溫度變化的情形……………………73 3-4-1 利用AES觀測隨著溫度變化下合金的形成…………73 3-4-2 利用LEED觀測升溫的表面結構變化………………76 3-4-3 利用UPS觀測電子組態隨著溫度的變化………81 3-5 探討5ML Fe在Pt(111)上隨著溫度的變化情形…………85 3-5-1 利用AES觀測隨著溫度變化下合金的形成……85 3-5-2 利用LEED觀測升溫的表面結構變化……………87 3-5-3 利用I-V LEED觀測層距隨著溫度的變化…………95 第四章 結論…………………………………………………………101 參考資料………………………………………………………………103

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