论文摘要
伴随着量子物理的发展,低维纳米材料的研究趋势日益壮大。低维材料具有区别于三维材料的独特电子特征,从亚纳米尺度上研究电子的行为,有助于我们从本质上观察和发现低维材料的本质。扫描隧道显微镜（STM）具有亚纳米的超高空间分辨,和对表面局域态密度敏感的特点,可以研究样品表面及其表面吸附的原子和分子的电子态密度。还可以进一步分析体系中电子-等离激元,电子-电子,电子-分子轨道相互作用。拉曼光谱技术具有对材料晶格结构和缺陷敏感的特点,可以研究体系中电子-声子相互作用的机制。在本论文中,我们利用拉曼光谱技术研究了二硒化钼（MoSe2）拉曼光谱特征,利用扫描隧道显微镜研究了 Ag（111）表面电致荧光过程,TiO2（110）表面Ti2O3重构的结构和电子态密度,及氮化铜（coppernitride,Cu2N）绝缘层表面单个水分子非弹性隧道谱。具体内容概括如下:1.MoSe2拉曼光谱特征的研究。在压力（0-5.73GPa）的调节下单层MoSe2拉曼模式的演变过程中,观察到一个依赖于压力显著变化的双共振拉曼散射模式2ZA,该模式来源于单层MoSe2中电子-声子相互作用,其强度随压力显著变化,明显依赖于能带结构和局域电子态密度。这种压力敏感的双共振拉曼散射现象为发展二维材料传感器提供了新的素材。2.Ag针尖-真空势垒-Ag（111）样品隧道结内电致荧光（STML）光谱随隧穿电流和样品偏压的研究。光谱强度与隧穿电流成线性正相关,表明该过程是单电子行为。场发射区域,光谱强度会随样品偏压发生振荡,在样品偏压V=（En+hv）/e处存在极大值,由此可推算出场发射共振能级。光谱强度的极大值随En的增大而增加,可能来源于隧道结内纳米颗粒的电磁场影响,以及场发射能级电子态密度的作用。3.金红石相TiO2（110）表面Ti2O3重构的构型和电子态密度研究。Ti2O3是Ti3+间隙原子迁移到表面与氧原子形成的一维双链结构,其电子态密度强度沿着链发生振荡。为理解电子态密度特征考虑了一维量子阱模型,Ti2O3重构内原子周期性晶格势场,以及链两端电荷的库伦势场的微扰。并讨论了不同长度Ti2O3重构的局域电子态密度对“带隙”的影响。4.Cu2N绝缘层表面单个水分子构型和振动谱的研究。利用吸附单个水分子后的功能化针尖,和针尖与水分子的强耦合作用获得了单个水分子的非弹性隧道谱。观察到非弹性隧道谱随探测位置和隧道结高度的敏感特性。
论文目录
文章来源
类型: 博士论文
作者: 李健梅
导师: 陆兴华
关键词: 电子态,低维体系,扫描隧道显微镜,拉曼光谱
来源: 中国科学院大学(中国科学院物理研究所)
年度: 2019
分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑
专业: 物理学,化学,材料科学
单位: 中国科学院大学(中国科学院物理研究所)
分类号: O657.37;TB383.1;O413
DOI: 10.27604/d.cnki.gwlys.2019.000037
总页数: 117
文件大小: 8708k