學位論文
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Item 渦旋光對低維度材料與磁性薄膜異質結構之光電響應增益探討(2024) 林士傑; Lin, Shih-Chieh本研究將藉由將拉蓋爾-高斯(Laguerre-Gaussian, LG)光束照射在磁性材料與低維度材料的異質結構上，以探討帶有軌道角動量的渦旋光對其所產生的效應。由於LG光束具有特殊的電場分佈，藉由理論推測可能會與材料表面的電子海進行交互作用進而產生環形電流及垂直磁場。在材料的選擇上我們使用鈷作為鐵磁性材料，而低維度材料是選用具有相近能隙的半導體材料：MoS2及C60來進行探討。首先我們探討Co與MoS2的異質結構，由於在先前的研究中發現在Co/MoS2系統中鈷原子會使MoS2具有特殊的磁各異向性，提供了Co/MoS2異質結構與LG光束間交互作用的可能性。再來我們試著於鈷薄膜中摻入C60薄膜，由先前的研究指出Co與C60會有電子交換行為使得C60會帶有磁性，因此我們便以Co/C60/Co/MoS2異質結構來探討此結構與Co/MoS2異質結構間的差異，進一步研究鐵磁薄膜與低維度材料異質結構對LG光束的響應。最後，我們試著改變鐵磁材料與低維度材料的結構，由層狀堆疊改為合金的結構，探討Co-C60合金薄膜對渦旋光間的響應。研究結果顯示在二硫化鉬上透過蒸鍍法鍍上一層鈷薄膜後，會使得該元件對LG光的光電響應更為明顯；另外在Co/C60/Co/MoS2異質結構上發現在鈷薄膜中摻入C60薄膜的多層堆疊結構有著更顯著的光電響應，並且對LG光束也有著更強的反應。另外，在Co-C60合金的實驗中發現，對其照射渦旋光時此合金薄膜的阻值會隨著軌道角動量增加而上升。在物理機制的探討中，我們藉由從電子自旋的疊加態分佈，去探討LG光束所造成的外加磁場對光電響應的影響。Item 鐵在鍺(111)-c(2×8)及銀/鍺(111)-(√3×√3) 表面上隨溫度衍化的行為(2012) 周明寬在室溫下蒸鍍少量鐵原子於鍺(111)-c(2×8)上，並進行一連串加熱退火的實驗，以穿隧掃描顯微鏡對其形貌進行觀測。從STM的影像圖和對表面上原子島的體積分析，顯示隨著加熱退火溫度的提升，鐵會在鍺基底上造成缺陷與破洞，藉以拉出鍺進行合金使體積增加，並形成數種不同形貌的島嶼。最終當加熱退火溫度達到840K以上後，表面上的原子團會聚集成數種巨大的原子島。 再來將銀蒸鍍至鍺(111)-c(2×8)表面上，將其加熱退火使樣品表面重構為銀/鍺(111)-(√3×√3)後，蒸鍍少量鐵再度進行加熱退火的實驗。與鐵鍺系統的實驗結果比較後發現，銀能夠保護基底上不會出現缺陷，但仍無法阻止鐵在加熱退火溫度升高後從基底拉出鍺進行合金。於鐵銀鍺系統中發現的原子島種類和鐵鍺系統中大致相同，但鐵銀鍺系統中出現新種類的島和一些跡象顯示銀對於鐵鍺合金的成長仍有影響力。Item