一維與二維擴散系統中的原子間交互作用之研究

Oscillatory interaction between adatoms in 1-d and 2-d system

吳德儀(Te Yi Wu)

指導教授 ： 傅祖怡

國立臺灣師範大學/理學院/物理學系在職進修碩士班/碩士(2003年)

摘要

在此研究中，我們分別探討了一維擴散系統及二維擴散系統中的原子間交互作用。在一維擴散系統中，我們分別探討了兩個鈀原子在金屬鎢(211)切面上的相同通道及相鄰通道內的擴散情形。我們發現在兩種情形下所獲得的原子間交互作用能量皆是隨著距離的增加呈現出排斥-吸引的振盪起伏變化、能量值隨著距離的一次方衰減及為長程力的現象。而比較兩種情形下所得到的原子間交互作用力及配合理論公式所得到的表面費米波向量kF，則是F(相同通道)＞F(相鄰通道)及kF(相同通道)＞kF (相鄰通道)。此外，也特別針對相同通道中擴散的情形中，推測鈀雙原子對的擴散機制可能採取一起擴散或是蛙跳(leap-frog)的方式。在二維系統中，我們則是探討兩顆鎢原子在銥(111)表面上的擴散。所得到的原子間交互作用能量亦是呈現振盪起伏的變化，且於分析終推論影響原子間交互作用得主要因素為原子間距，表面上軸向的不同僅影響了散射偏移相位。在考慮原子間交互作用是無方向性的假設下，所得到的kF值與不同軸向上的結果相同。配合理論公式得到此系統中的原子間交互作用能量隨距離的一次方衰減，即可將表面上的原子間作用視為各個軸向上之表現的線性組合。

關鍵字

交互作用 ； 蛙跳機制 ； 振盪

並列摘要

The adatom-adatom interactions in 1-D and 2-D diffusion system are discussed in this research. In 1-D diffusion system, the diffusion of two Pd adatoms in the same channel and in the nearest neighbor channels on W(211) will be discussed individually. We find out that the adatom-adatom interactions in the two cases both display a distance-dependent and long-range oscillatory variations. Besides, the values of the adatom-adatom interactions, F , show a 1/r dependence. Comparing the two surface fermi wave vectors kF, we obtained by fitting the theory formula, that kF(in the same channel)＞kF (in the nearest neighbor channels) and F(in the same channel)＞F(in the next channels)also. Furthermore, we predicted that the leap-frog diffusion mechanism is preferred for the Pd dimers in the same channel.In the 2-D diffusion system, we discussed two tungsten adatoms on Ir(111) surfaces. The adatom-adatom interactions display 1/r- dependent oscillatory variations,too. Addationally, we have kF = 0.10 (1/ans.). Moreover, we conclude by the experiment results that the main factor of the oscillatory interactions is the distance between two adatoms.The phase shift is affected by the directions of different axes.

並列關鍵字

interaction ； leap frog mechanism ； oscillatory

參考文獻

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