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研究生: 吳德儀
Te Yi Wu
論文名稱: 一維與二維擴散系統中的原子間交互作用之研究
Oscillatory interaction between adatoms in 1-d and 2-d system
指導教授: 傅祖怡
Fu, Tsu-Yi
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 物理學系
Department of Physics
論文出版年: 2004
畢業學年度: 92
語文別: 中文
論文頁數: 83
中文關鍵詞: 交互作用蛙跳機制振盪
英文關鍵詞: interaction, leap frog mechanism, oscillatory
論文種類: 學術論文
相關次數: 點閱:223下載:11
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  • 在此研究中,我們分別探討了一維擴散系統及二維擴散系統中的原子間交互作用。在一維擴散系統中,我們分別探討了兩個鈀原子在金屬鎢(211)切面上的相同通道及相鄰通道內的擴散情形。我們發現在兩種情形下所獲得的原子間交互作用能量皆是隨著距離的增加呈現出排斥-吸引的振盪起伏變化、能量值隨著距離的一次方衰減及為長程力的現象。而比較兩種情形下所得到的原子間交互作用力及配合理論公式所得到的表面費米波向量kF,則是F(相同通道)>F(相鄰通道)及kF(相同通道)>kF (相鄰通道)。此外,也特別針對相同通道中擴散的情形中,推測鈀雙原子對的擴散機制可能採取一起擴散或是蛙跳(leap-frog)的方式。在二維系統中,我們則是探討兩顆鎢原子在銥(111)表面上的擴散。所得到的原子間交互作用能量亦是呈現振盪起伏的變化,且於分析終推論影響原子間交互作用得主要因素為原子間距,表面上軸向的不同僅影響了散射偏移相位。在考慮原子間交互作用是無方向性的假設下,所得到的kF值與不同軸向上的結果相同。配合理論公式得到此系統中的原子間交互作用能量隨距離的一次方衰減,即可將表面上的原子間作用視為各個軸向上之表現的線性組合。

    The adatom-adatom interactions in 1-D and 2-D diffusion system are discussed in this research. In 1-D diffusion system, the diffusion of two Pd adatoms in the same channel and in the nearest neighbor channels on W(211) will be discussed individually. We find out that the adatom-adatom interactions in the two cases both display a distance-dependent and long-range oscillatory variations. Besides, the values of the adatom-adatom interactions, F , show a 1/r dependence. Comparing the two surface fermi wave vectors kF, we obtained by fitting the theory formula, that kF(in the same channel)>kF (in the nearest neighbor channels) and F(in the same channel)>F(in the next channels)also. Furthermore, we predicted that the leap-frog diffusion mechanism is preferred for the Pd dimers in the same channel.In the 2-D diffusion system, we discussed two tungsten adatoms on Ir(111) surfaces. The adatom-adatom interactions display 1/r- dependent oscillatory variations,too. Addationally, we have kF = 0.10 (1/ans.). Moreover, we conclude by the experiment results that the main factor of the oscillatory interactions is the distance between two adatoms.The phase shift is affected by the directions of different axes.

    英文摘要 中文摘要 第一章 簡介 4 1-1 研究交互作用能的動機 4 1-2場離子顯微鏡的優點 8 第二章 實驗原理 9 2-1成像原理 9 2-2場離子化的機制 11 1、前言 11 2、原理 12 2-3場蒸發與場退吸附原理 16 1、前言 16 2、原理 16 2-4 影像說明 18 1、鎢{211}切面: 18 2、銥{111}切面: 20 第三章 實驗儀器 22 3-1樣品製備 23 1、ㄇ形針架的準備與清潔 23 2、針尖製備 24 3-2實驗環境 26 1、冷卻系統 26 2、抽氣系統 27 3-3成像系統 27 1、成像氣體 27 2、光電倍增板(microchannel plate簡稱MCP)channel plate 28 3、影像的紀錄 30 3-4高壓電源 31 3-5其他裝置 31 1、脈衝加熱器: 31 2、蒸鍍裝置: 32 第四章 數據分析方法 33 第五章 實驗分析與討論 37 5 – 1 一維擴散系統:二個鈀原子在鎢(211)表面 37 1、相同通道上 38 甲、擴散示意圖 38 乙、實驗影像 40 丙、相對能量分析與討論 41 丁、擴散機制探討 47 2、在相鄰通道上 53 甲、擴散示意圖 53 乙、實驗影像 55 丙、相對能量分析與討論 56 3、比較與討論 60 5 - 2 二維擴散系統:二個鎢原子在銥(111)表面 61 1、切面介紹 61 甲、原子可停留位置 62 乙、邊界種類 64 丙、實驗影像 65 2、實驗分析與討論 66 甲、假設原子間交互作用是各向異性的 66 (I) 0度 67 (II) 30度 69 乙、假設原子間交互作用是無方向性的 71 丙、比較與討論 75 3、綜合討論 76 第六章 結論 78 6-1、一維擴散系統:二個鈀原子在鎢(211)表面 78 6-2、二維擴散系統:二個鎢原子在銥(111)表面 78 參考資料: 80

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