學位論文

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    以鈀誘發在Mo(111)表面上非晶鉬的皺化(112)面的大小與其厚度之關係
    (2002) 蔡嘉琪
    摘要 本研究的主要工作是利用低能電子繞射儀(LEED)與掃描式穿隧顯微鏡(STM)等常用之表面科學方法，來研究鈀(Pd)誘發在Mo(111)表面上非晶鉬的{112}皺化面的大小與其厚度的關係。已知鈀(Pd)覆蓋在鉬(Mo)或鎢(W)的bcc(111)表面上時，升溫會使表面能皺化形成各面方向{112}的金字塔狀。在Mo的(111)面上覆蓋大於1ML的鈀原子，經由約800K的加熱退火後，由STM觀察，發現金字塔的分佈大小不均勻。因此，本實驗利用在Mo基底上於90K的低溫下覆蓋不同厚度的Mo，Mo覆蓋層在90K的低溫下為非結晶狀物質，利用不同厚度的非晶鉬其晶粒邊界(grain boundary)的效應，來控制金字塔形成的大小與均勻度。首先，由LEED觀察皺化面的繞射圖形有無變化；接著，作皺化面之繞射點的亮度分析，求其半寬波高(half-width)來估計金字塔形成的最大寬度；最後，由STM觀察實際空間的分佈情況，並且驗證LEED亮度分析的準確度。
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    覆鈀鎢針上成長金字塔結構及相關原子運動能障之研究
    (2002) 鄭隆傑; Lung-Chieh Cheng
    在這個研究工作中，我們觀察到覆鈀鎢針上成長的單原子尖端金字塔結構，並瞭解其熱穩定性，以及能夠重覆再生的特性。利用場離子顯微鏡，我們也同時觀察了與金字塔成長相關的原子過程，包括Pd吸附原子在鎢表面(112)、(110)、(111)平台上的擴散運動和下行運動；在鎢(111)平台的上行運動及台階邊緣的脫離運動，以及鎢(111)表面自由能造成的能量梯度。實驗的結果顯示出：Pd吸附原子在鎢(112)、(110)、(111)平台的擴散活化能分別為0.32±0.02，0.51±0.03，1.02±0.06eV；在台階邊緣的額外反射位障分別為0.29±0.03，0.27±0.02，0.61±0.01eV，由實驗觀察結果發現其下行運動的機制，應為跳躍的模式；Pd在W(111)台階發生上行運動時所需克服的能量位障＝1.84±0.07eV，在台階邊緣的脫離位障＝1.72±0.07eV，並且鎢(111)平台造成的能量梯度為0.013eV/4.47Å。由這些結果，對於Pd成長的金字塔結構能夠有更基本的瞭解。我們也嚐試著將鎢表面成長的單原子金字塔結構，運用在掃描穿隊顯微鏡的掃描探針中，這一方面的工作，仍有待繼續研究。