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研究生: 曾伊蔚
論文名稱: 銀/銥(111)超薄膜上之熱退火效應研究
指導教授: 蔡志申
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 物理學系
Department of Physics
論文出版年: 2009
畢業學年度: 97
語文別: 中文
論文頁數: 123
中文關鍵詞: 銀/銥
論文種類: 學術論文
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  • 本論文內容將探討Ag/Ir(111)超薄膜的表面合金,並利用歐傑電子能譜儀、深度組成分析、低能電子繞射儀,觀察Ag/Ir(111)超薄膜的表面的物理變化。從深度組成分析得知,在Ir(111)基底表面蒸鍍數層原子的Ag後,熱退火到750 K時,會有極少部分的Ag原子不易被濺射掉,表示Ag有向Ir擴散形成表面合金的現象。從低能電子繞射分析得知,將薄膜進行熱退火步驟,發現沒有新的結構亮點出現,Ag/Ir(111)超薄膜呈現1x1結構;此外,鏡面束的峰值強度有變大的趨勢,這是由於表面合金形成時,形成的界面層其晶格參數介於銀與銥間,使得上層銀原子排列較整齊所致。由原子振盪平方的平均<x2>與溫度的變化關係,發現銀厚度接近一原子層時出現一個峰值,這是因為界面層合金形成造成的電子轉移現象,使得上層原子與銥基底間的鍵結變弱所致。

    第一章 緒論------------------------------------------1 第二章 基本原理-----------------------------------------3 2-1 磁性物質-------------------------------------------3 2-1-1 磁性物質的種類--------------------------------5 2-1-2 鐵磁性物質的特性------------------------------5 2-2 磁異向性-------------------------------------------8 2-2-1 晶體異向性-----------------------------------9 2-2-2 形狀異向性-----------------------------------12 2-2-3 應力異向性-----------------------------------14 2-3 薄膜成長理論---------------------------------------15 第三章 儀器設備與工作原理---------------------------------19 3-1 超高真空系統---------------------------------------19 3-1-1 真空的定義----------------------------------19 3-1-2 真空材料與封合-------------------------------22 3-1-3 超高真空系統裝置------------------------------27 3-2 歐傑電子能譜---------------------------------------35 3-2-1 歐傑電子產生機制------------------------------36 3-2-2 歐傑訊號理論計算------------------------------37 3-2-3 歐傑電子訊號比與膜厚之關係------------------------39 3-2-4 平均自由徑的計算-------------------------------40 3-2-5 歐傑電子能譜---------------------------------43 3-2-6 歐傑電子能譜儀--------------------------------45 3-3 低能量電子繞射儀------------------------------------46 3-3-1低能量電子繞射的I-V分析--------------------------47 3-3-2低能量電子繞射的I-T------------------------------49 3-4 表面磁光柯爾效應 -------------------------------------50 3-4-1 磁光柯爾效應-----------------------------------50 3-4-2 表面磁光柯爾效應之測量原理------------------------52 第四章 實驗結果與討論--------------------------------------59 4-1 Ag/Ir(111)之薄膜成長 4-1-1 X ML Ag/Ir(111) 與歐傑訊號關係--------------------60 4-1-2 X ML Ag/Ir(111) 與LEED關係----------------------62 4-2 1 ML~4 MLAg/Ir(111)系統加熱退火效應與深度組成分析----------64 4-2-1 4 ML Ag/Ir(111)退火後的表面分析-------------------64 4-2-2 3 ML Ag/Ir(111)退火後的表面分析-------------------68 4-2-3 2ML Ag/Ir(111)退火後的表面分析--------------------69 4-2-4 1 ML Ag/Ir(111)退火後的表面分析-------------------70 4-3 0.27 ML~0.75 ML MLAg/Ir(111)系統加熱退火效應與深度組成分析 ---------------------------------72 4-3-1 0.75 ML Ag/Ir(111)退火後的表面分析---------------72 4-3-2 0.5 ML Ag/Ir(111)退火後的表面分析----------------76 4-3-3 0.27 ML Ag/Ir(111)退火後的表面分析--------------79 4-4 X ML Ag/Ir(111)系統加熱退火之LEED分析-------------82 4-4-1 4 ML Ag/Ir(111)系統加熱退火之I-T LEED-------84 4-4-2 3 ML Ag/Ir(111)系統加熱退火之I-T LEED-------85 4-4-3 2 ML Ag/Ir(111)系統加熱退火之I-T LEED-------86 4-4-4 4 ML Ag/Ir(111)系統加熱退火之I-T LEED-------88 4-4-5 ------------------------------------------------90 (a) 0.75 ML Ag/Ir(111)系統加熱退火之I-T LEED (b) 0.75 ML Ag/Ir(111)系統加熱退火之反商晶格變化 4-4-6 ---------------------------------------------94 (a) 0.52 ML Ag/Ir(111)系統加熱退火之I-T LEED (b) 0.52 ML Ag/Ir(111)系統加熱退火之反商晶格變化 4-4-7 ------------------------------------------------98 (a) 0.27 ML Ag/Ir(111)系統加熱退火之I-T LEED (b) 0.27 ML Ag/Ir(111)系統加熱退火之反商晶格變化 4-4-8 X ML Ag/Ir(111)與<x2>的探討-----------------102 第5章 結論----------------------------------------------105 參考文獻 -----------------------------------------------112

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