學位論文
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Item 以掃描式穿透顯微鏡研究NaxCoO2單晶表面(x = 0.84)(2007) 黃松勳我們以掃描式探針顯微鏡(scanning tunneling microscopy, STM)研究NaxCoO2的表面結構，觀察濃度x = 0.84之單晶樣品，在超高真空系統中剝離出新的表面進而在STM下觀察其表面結構，在室溫下觀察到表面Na形成排列結構p(√7 x √7) hexagonal phase和p(3 x 3) kagome phase，以及p(2√3 x 2√3) pinwheel phase。同時也觀察到Na的排列結構隨著時間會有明顯的變化，如流體般與固態之間的漲落；並以觀察到的實驗結果進而建構以Na原子形成trimmer之模型來描述Na原子在表面的排列結構。我們也觀察到類一維的p(6 x 1)的條紋相(stripe phase)，其結構週期在表面低能電子繞射(low energy electron diffraction, LEED)和在單晶X-ray Laue繞射中都被觀察到，說明了條紋相結構不僅存在表面上同時也存在整個單晶塊材之中。在STM下也觀察到三個方向條紋相的分佈邊界(domain boundary)，以及Na排列相隨著條紋相之週期排列起伏的情況。在LEED實驗中，些微加熱或降低溫對於條紋相p(6 x 1)排列結構有增進的效果。但在低溫的STM實驗中，僅少數可觀察到kagome phase的Na排列，大部分觀察到的Na排列結構較室溫下所觀察的無序。Item 奈米級Rubrene/Co薄膜之結構、電性與磁性(2014) 楊鈞凱; Andy本實驗利用磁控射頻濺鍍的方式成長鈷，以及蒸鍍的方式成長紅熒烯，在單晶矽(100)上成長複合結構，再配合磁光柯爾效應儀進行磁性分析、原子力顯微鏡進行表面結構分析、還有Keithley2400進行電性量測。第一部分的實驗先探討鈷/矽基板的表面結構與鍍率，在特定條件下將鈷濺鍍在矽基板上會有三角錐的結構，再來是紅熒烯/矽基板各種溫度與厚度的表面結構與鍍率，而在不同溫度下蒸鍍紅熒烯其成長的方式大致上相同，不過蒸鍍溫度越高的情況下成長流程會在越薄的厚度就完成。第二部分是將紅熒烯(1、4 nm)蒸鍍在矽基底上，使紅熒烯成顆粒結構，藉此限制鈷的成長範圍，再將鈷濺鍍上去，在1 nm紅熒烯這組實驗中，鈷的hcp結構能從紅熒烯顆粒中露出的矽基底順利成長出來並蓋住整個表面，殘磁與飽和磁化量皆隨鈷增加而增加，由於鈷的hcp結構異向能強，因此可以保持矯頑力穩定，不隨表面粗糙度變化，而在4 nm紅熒烯這組實驗中，由於底下的紅熒烯非常緻密，以至於能從細縫中以hcp結構成長出來的鈷極少，必須濺鍍到相當厚度的鈷才能觀察到三角錐，而殘磁與飽和磁化量也隨鈷厚度增加而增加，矯頑力也是保持穩定。第三部分則是針對紅熒烯做電性量測，一共做了CPP量測、四點量測及兩點量測三種，發現因為濺鍍的鈷的動能大，因此會混入紅熒烯中，形成混合層，而我們可以利用所量測到的電阻值定出混合層中有多少的鈷及多少的紅熒烯。Item 鈷在矽(111)-7×7與鈷在(√3×√3)-Ag/Si(111)表面隨溫度變化之行為研究(2006) 郭長祐室溫下的鈷會與矽發生電子轉換的反應，而使得矽（111）-（7×7）的adatom從原本在掃描穿隧顯微鏡（STM）下的亮點轉而成為暗點，經由統計發現鈷所造成的電子態轉換集中在（7×7）重構中未堆疊錯誤半單位晶格的中間位置的adatom上。 我們利用可變溫的掃描穿隧顯微鏡（VT-STM），在不同的低溫下觀察鈷在矽表面的行為。經由實驗與統計，我們發現鈷在100K的溫度下不會與矽基底發生電子的轉換。再接下來的變溫實驗裡，我們成功的找出鈷在矽表面發生電子轉換的臨界溫度為126K ~ 130K之間。我們並推測，在較高溫度時鈷原子會有擴散的行為，擴散到（7×7）重構中未堆疊錯誤半單位晶格的中間位置並與adatom發生反應。 在鈷蒸鍍在（√3×√3）銀/矽（111）的系統裡，我們發現室溫下的鈷是單純且均勻的吸附在銀/矽的表面上，並沒有對銀/矽的表面產生任何的變化。我們將溫度升高至100、200、300、400及500℃後，再進行STM的觀察。觀察後發現，溫度升高至200℃之後，鈷的原子團開始發生聚集。隨著溫度的增加，鈷原子的聚集現象越明顯，而且有向√3島的邊緣聚集的趨勢，但我們仍然沒有發現鈷原子對於銀/矽的基底造成其它的影響。因此我們知道，單層的銀原子就可以有效的阻止鈷與矽產生電子的轉換。