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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
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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

    參考資料
    [1] P. Grütter and U. T. Dürig, Phys. Rev. B 49, 2021 (1994)
    [2] E.R. Moog, J. Zak, S.D. Bader, J. Appl. Phys. 69, 880 (1991)
    [3] R. Krishnan and H. Lassri, J. Appl. Phys. 73, 6433 (1993)
    [4] L.Krusin-Elbaum, T. Shibauchi, B. Argyle, L. Gignac, D. Weller, Nature. 410, 444 (2001)
    [5] C. S. Shern, S. L. Chen, J. S. Tsay and R. H. Chen, Phys. Rev. B 58, 7328 (1998)
    [6] C. W. Su, Y. E. Wu, C. S. Shern, Surf. Sci. 482-485, 898 (2001)
    [7] C. S. Shern, C. W. Su, Y. E. Wu, and S. H. Chen, Surf. Sci. Lett. 495, L821 (2001)
    [8] Y. E. Wu, C.W. Su, F. C. Chen, C. S. Shern, R. H. Chen, JMMM. 239, 291 (2002)
    [9] J. S. Tsay and C. S. Shern, Surf. Sci. 396, 313 (1998)
    [10] J. S. Tsay and C. S. Shern, Surf. Sci. 396, 319 (1998)
    [11] C. W. Su, H. Y. Ho, C. S. Shern, R. H. Chen, Surf. Sci. 499, 103 (2002)
    [12] C. W. Su, H.Y Ho, C. S. Shern, R. H. Chen, Thin Solid Films 139
    [13] L. Argile and G. E. Rhead, Surf. Sci. Rep. 10, 277 (1989)
    [14] E. Bauer, Appl. Surf. Sci. 11/12, 479 (1982)
    [15] 蔡萍實,師大物理系碩士論文 (1992)
    [16] B. Dodson, Phys. Rev. B 36, 6288 (1987)
    [17] P. Grütter, U. T. Barrett, R. Belkhou, C. Guillot, H. Koundi, J. Phys. Condens. Metter (1994)
    [18] J. S. Tsay, C. S. Shern, J. Appl. Phys. 80, 3777 (1996)
    [19] Jean-Claude Bertolini, Applied Catalysis 191, 15 (2000)
    [20] G. Ertl, J. Küppers;“Low Energy Electrons and Surface Chemistry”;ISBN:3-527-26056-0
    [21] D. Braggs and M. R. Seah,“Practical Surface Analysis”(1984)
    [22] “Handbook of Auger Electron Spectroscopy” (Perkin-Elmer Inc. 1978)
    [23] H. Li, S. C. Wu, D. Tian, Y. S. Li, J. Quinn and F. Jona, Phys. Rev. B 44, 1438 (1991)
    [24] S. Tanuma, C. J. Powell and D. R. Penn, Surf. Interface Anal. 25, 25 (1997)
    [25] Charles Kittel,“Introduction to Solid State Physics”(1991)
    [26] 徐國棟,師大物理系碩士論文(1992)
    [27] 張東勇,師大物理系碩士論文(1993)
    [28] M. Zheng, J. Shen, P. Ohresser, Ch. V. Mohan, M. Klaua, J. Barthel and J. Kirschner, J. Appl. Phys. 85, 5060 (1999)
    [29] Gabor A. Somorjai,“Chemistry Two Dimensions Surface”1984, p.129
    [30] Y. –L. He, J. –K. Zuo, G. –C. Wang, Surf. Sci.269-279 (1991)
    [31] J. A. Venables,“ Introduction to Surface and Thin Film Processses”(Cambridge University Press, 2000)
    [32] L. I. Maisser, R.Glang(Eds), “Handbook of Thin Film Technology”, McGraw-Hill, New York (1983)
    [33] M. Hansen, Constitution of Binary Alloys, McGraw-Hill Book Company, New York, 1958.
    [34] B. M. Clemens, W. D. Nix and V. Ramaswamy, J. Appl. Phys. 87, 2816 (2000)
    [35] P. Gambardella, K. Kern, Surf. Sci. 475, L229 (2001)
    [36] P. Gambardella, M.Blanc, L. Bürgi, K. Kuhnke, K. Kern, Surf. Sci. 449, 93 (2000)
    [37] 邱雅雯,師大物理系碩士論文 (2002)
    [38] B. A. Parkinson, F. S. Ohuchi, K. Ueno, and A. Koma, Appl. Phys. Lett. 58, 472 (1991)
    [39] S. Tiefenbacher, C. Pettenkofer, W. Jaegermann, Surf. Sci. 450,181 (2000)
    [40] W. Weiss and G. A. Somorjai,J. Vac. Sci. Technol. A 11(4),2138 (1993)
    [41] G.L. Kellogg, Surf. Sci. 266, 18 (1992)
    [42] A. Atrei, U. Bardi, M. Galeotti, G. Rovida, M.Torrini, and E. Zanazzi, Surf. Sci. 339, 323 (1995)
    [43] E. Lundgren, G.. Leonardelli, M. Schmid, P. Varga, Surf. Sci, 498, 257 (2002)
    [44] Z. X. Cao, Surf. Sci, 452, 220 (2000)
    [45] Hans Luth,“Surface and Interfaces to Solids”ISBN:0-387-56840-9(p.137)
    [46] Y. Gauthier, Surf. Rev. Lett. 3, 1663 (1996)
    [47] P. Wiegand, P. Novacek, G. Vanhusen, T. Neidhart, P. Varga, Surf. Sci. 270, 1129 (1992)
    [48] J.S. Tsay, C.S. Shern Surf.Sci. 396 319-326 (1998)
    [49] J. Shen, M. Klaua, P. Ohresser, H. Jenniches, J. Barthel, Ch.
    V. Mohan, and J. Kirschner
    PHYSICAL REVIEW B 1 NOVEMBER 1997-I VOLUME 56, NUMBER 17(1997)
    [50] Dmitri I. Jerdev, Bruce E. Koel Surf. Sci. 513 L391–
    L396 (2002)
    [51] 蔡志申,師大物理博士論文(1997)
    [52] P.Beccat, Y. Gauthier, R. Baudoing-Savois
    Surf. Sci. 238 105-118 (1990)

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