論文使用權限 Thesis access permission:校內外都一年後公開 withheld
開放時間 Available:
校內 Campus: 已公開 available
校外 Off-campus: 已公開 available
論文名稱 Title |
有序氧化鋁上合金原子團簇行為之研究 Study of alloyed nanoclusters on ordered alumina templates |
||
系所名稱 Department |
|||
畢業學年期 Year, semester |
語文別 Language |
||
學位類別 Degree |
頁數 Number of pages |
64 |
|
研究生 Author |
|||
指導教授 Advisor |
|||
召集委員 Convenor |
|||
口試委員 Advisory Committee |
|||
口試日期 Date of Exam |
2008-06-13 |
繳交日期 Date of Submission |
2008-09-02 |
關鍵字 Keywords |
鐵、銀、掃描穿隧顯微、001、合金、鎳鋁合金、原子團簇、薄膜、氧化鋁 scanning tunneling microscopy, STM, NiAl(001), Al2O3, alloy, iron, Ag, silver, Fe |
||
統計 Statistics |
本論文已被瀏覽 5670 次,被下載 2248 次 The thesis/dissertation has been browsed 5670 times, has been downloaded 2248 times. |
中文摘要 |
自我組裝 (self-assembly) 合金原子團簇 (nanocluster) 的磁性、成長模式一直是被關注的焦點。本實驗主要研究鐵銀合金原子團簇在 θ-氧化鋁表面的成長行為: 先以高溫曝 100 L 氧氣的方式在鎳鋁合金(001)表面成長 θ-氧化鋁薄膜,再以兩支分別裝有鐵、銀渡源的電子束蒸鍍鎗 (Electron-beam evaporator) 同時在氧化鋁表面成長合金原子團簇,最後以掃描穿隧顯微儀(Scanning Tunneling Microscopy)觀測不同鐵、銀比例的合金原子團簇,以統計方式分析趨勢。結果發現,隨著銀的比例升高,高度與直徑的分部皆有上升的趨勢,但是直徑的上升率明顯大於高度。 |
Abstract |
The magnetic properties and growth mode of self-assembly alloy nonoclusters were interests to surface science. Our experiment focused on the growth behavior of Fe-Ag alloy nanoclusters on the ordered alumina templates. We carried out the experiment by scanning tuneling miscoscopy (STM) under an ultra high vacuum chamber with base pressure better than 5 x 10E-11 torr. The clean NiAl(001) surface was prepared by repeating argon sputtr and annealing. Subsequently, it was deposited 1000 L oxygen at elevated temperature to form the ordered alumina templates. Iron and silver nanoclusters were deposited simultaneously on Al2O3/NiAl(001) surface by electron-beam evaporators. We observed the alloy nanoclusters by STM at low temperature. By increasing the silver composition, the height and diameter of alloy nanoclusters was increase, but the increasing ratio of diameter is higher than that of height. |
目次 Table of Contents |
1 簡介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 2 氧化物性質. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 2.1 氧化鋁結構. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 2.2 金屬薄膜在氧化物上. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 2.2.1 薄膜成長模式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 2.2.2 電子結構. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 2.2.3 吸附行為(adsorption behavior) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11 3 實驗流程與儀器原理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 3.1 實驗環境-超高真空系統. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 3.1.1 氣體脫附. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15 3.1.2 烘烤與去氣(Degas) 過程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16 3.1.3 真空幫浦. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17 3.1.4 真空計. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19 3.2 清潔表面- (Flash)以及高溫退火(Annealing) . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20 3.3 高溫曝氧. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20 3.4 蒸鍍原子-電子束蒸鍍鎗(Electron Beam Evaporator) . . . . . . . . . . . . .22 3.5 表面量測-掃描穿隧顯微術(Scanning Tunneling Microscopy) . . . 22 3.5.1 電子穿隧效應原理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23 3.5.2 探針. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24 3.5.3 掃描頭. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25 3.5.4 成像原理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25 4 實驗結果討論與分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29 4.1 處理基底樣品. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29 4.1.1 清潔鎳鋁合金(001)表面. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29 4.1.2 成長 θ-氧化鋁薄膜. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29 4.2 估計鍍膜速率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30 4.3 成長金屬原子團簇於氧化鋁薄膜. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32 4.4 單一元素系統. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35 4.4.1 在氧化鋁表面. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35 4.4.2 在不同基底樣品(substrate) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38 4.5 合金系統. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38 5 結論. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45 文獻. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47 |
參考文獻 References |
[1] Z. Gai, B. Wu, J. P. Pierce, G. A. Farnan, D. Shu, M. Wang, Z. Zhang, and J. Shen, Phys. Rev. Lett. 89, 235502 (2002). [2] Vacuum Technology & Application (Instrument Technology Research Center, 2001). [3] H.-J. Freund, Surface Science 500, 271 (2002). [4] S. Sun, C. B. Murray, D. Weller, L. Folks, and A. Moser, Science 287, 1989 (2000). [5] E. Napetschnig, M. Schmid, and P. Varga, Surface Science 601, 3233 (2007). [6] P. A. C. V. E. Henrich, The Surface Science of Metal Oxides (Cambridge University Press, 1994). [7] H. I. P. Gassmann, R. Franchy, Surface Science 319, 95 (1994). [8] A. Stierle, V. Formoso, F. Comin, G. Schmitz, and R. Franchy, PHYSICA B 283, 208 (2000), ISSN 0921-4526. [9] R.-P. Blum, D. Ahlbehrendt, and H. Niehus, Surface Science 366, 107 (1996). [10] R. Franchy, Surface Science Reports 38, 195 (2000). [11] A. Sandell, J. Libuda, P. Bruwiler, S. Andersson, A. Maxwell, M. Bamer, N. Matensson, and H. J. Freund, Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena 76, 301 (1995). [12] J. P. Ibe, J. P. P. Bey, S. L. Brandow, R. A. Irizzolara, N. A. Burnham, D. P. DiLella, K. P. Lee, C. R. K. Marrian, and R. J. Colton, Journal of Vacuum Science & Technology A: Vacuum, Surfaces, and Films 8, 3570 (1990). [13] M. Baumer and H.-J. Freund, Progress in Surface Science 61, 127 (1999). [14] R.-P. Blum and H. Niehus, Applied Physics A: Materials Science & Processing 66, pS529 (1998), ISSN 09478396. [15] R.-P. Blum, D. Ahlbehrendt, and H. Niehus, Surface Science 396, 176 (1998). [16] F. Yin, R. Palmer, and Q. Guo, Physical Review B (Condensed Matter and Materials Physics) 73, 073405 (pages 4) (2006). [17] V. Repain, J. M. Berroir, S. Rousset, and J. Lecoeur, Applied Surface Science 162-163, 30 (2000). [18] J. A. Stroscio, D. T. Pierce, R. A. Dragoset, and P. N. First, Journal of Vacuum Science & Technology A: Vacuum, Surfaces, and Films 10, 1981 (1992). [19] N. A. Khan and C. Matranga, Surface Science 602, 932 (2008). [20] M. M. Dovek, C. A. Lang, J. Nogami, and C. F. Quate, Phys. Rev. B 40, 11973 (1989). [21] M. F. Luo, C. I. Chiang, H. W. Shiu, S. D. Sartale, T. Y. Wang, P. L. Chen, and C. C. Kuo, The Journal of Chemical Physics 124, 164709 (pages 6) (2006). [22] W.-C. Lin, C.-C. Kuo, M.-F. Luo, K.-J. Song, and M.-T. Lin, Applied Physics Letters 86, 043105 (pages 3) (2005). [23] S. Sartale, H. Shiu, M. Ten, J. Huang, and M. Luo, Surface Science 600, 4978 (2006). [24] V. Rose, V. Podgursky, R. David, and R. Franchy, Surface Science 601, 786 (2007). [25] C. T. Campbell, Surface Science Reports 27, 1 (1997). [26] K. Luo, X. Lai, C.-W. Yi, K. Davis, K. Gath, and D. Goodman, Journal of Physical Chemistry B 109, 4064 (2005), ISSN 1520-6106. |
電子全文 Fulltext |
本電子全文僅授權使用者為學術研究之目的,進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。請遵守中華民國著作權法之相關規定,切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送,以免觸法。 論文使用權限 Thesis access permission:校內外都一年後公開 withheld 開放時間 Available: 校內 Campus: 已公開 available 校外 Off-campus: 已公開 available |
紙本論文 Printed copies |
紙本論文的公開資訊在102學年度以後相對較為完整。如果需要查詢101學年度以前的紙本論文公開資訊,請聯繫圖資處紙本論文服務櫃台。如有不便之處敬請見諒。 開放時間 available 已公開 available |
QR Code |