學位論文
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Item 超薄鐵銥合金的成分比例與結構研究(2011) 李亞倫; Ya-Lun Li本論文主要研究鐵超薄膜在銥(111)基底上的成長模式、表面結構、化學偏移及合金成分比例。樣品製備與實驗均在超高真空環境下進行，並透過低能量電子繞射與歐傑電子能譜進行實驗觀測。在室溫300 K鐵超薄膜的成長方面，我們首先以歐傑電子能譜觀察一系列不同厚度之鐵薄膜，發現鐵薄膜在銥單晶上的化學偏移與塊材電負度所預期的結果有相反的趨勢。當鐵薄膜厚度超過2 ML時，其L1M1M2歐傑電子動能隨厚度增加而下降，銥N1N2N7歐傑電子動能隨厚度增加而上升，介面效應仍然明顯；厚度超過4 ML時，鐵L1M1M2歐傑電子動能變化趨於平緩，介面效應減弱，此時樣品的化學狀態以塊材鐵為主。從室溫300 K鐵超薄膜成長之低能量電子繞射實驗結果發現，當鐵薄膜厚度超過5.8 ML時，鐵原子主要是以bcc(110)在fcc(111)上的Kurdjumov-Sachs (KS)模式進行磊晶；當厚度小於1.8 ML時，鐵原子則以基底fcc(111)的方式進行磊晶。鐵超薄膜樣品加熱退火至800 K時，我們從歐傑電子能譜的強度分析可以得到穩定的鐵銥成分比例為1:3；化學偏移的分析發現銥N1N2N7歐傑電子動能比起乾淨銥單晶有下降的趨勢，因此排除鐵原子退吸附的可能；在低能量電子繞射實驗結果中，電子入射動能120 eV時可以發現清楚的(2×2)亮點。由以上三個實驗結果我們推測鐵銥形成規則合金FeIr3，最後透過氬離子濺射實驗進行深度分析，發現實驗所得之濺射效率與FeIr3模型的計算結果相差3%，顯示鐵銥確實形成規則合金FeIr3。另一方面，在低能量電子繞射實驗結果中，電子入射動能75 eV時，可以發現鐵銥合金表面上存在有鐵的兩種結構：bcc(110) KS與bcc(111) (3/2×3/2)R20°。當鐵超薄膜樣品厚度大於5.8 ML時，此兩種結構會同時存在於加熱退火後的FeIr3合金表面；當厚度小於1.8 ML時，合金表面將只剩下bcc(111)結構。Item 覆鈀、銥於鉬針形成金字塔單原子針尖之研究(2011) 陳怡如; Chen Yi Ju本實驗利用場離子顯微鏡觀察純鉬針與鈀、銥蒸鍍於鉬針上加熱退火後的皺化行為，利用不同的加熱退火溫度觀察鉬{111}面的皺化。在純鉬實驗中發現，加熱退火溫度在800℃以上時，三個{211}往{111}擴張形成金字塔結構，其每層原子數分別為3、10、21顆，並未形成單原子針尖。而在覆鈀於鉬針的實驗中，在低溫即可觀察到{211}面劇烈擴張，並在加熱退火至700~900℃時，觀察到{211}面取代{111}形成兩種類型的結構，分別為1、3、10及1、6、15堆疊之金字塔單原子針尖。此外，在覆銥於鉬針的實驗中，由於銥和鉬容易形成合金，無法形成單原子針尖。 最後，本實驗亦研究純鉬系統其它切面的皺化行為，發現{110}、{211}、{210}切面在{741}面形成奈米針尖；{211}、{210}、{311}切面在{732}面組成奈米針尖；{310}、{210}、{311}切面在{831}面組成奈米針尖；兩個{211}和{110}切面在{221}面組成奈米針尖。