表面科学中的电子隧道效应PDF电子书下载

1　电子隧道现象 1

1.1 简要介绍 1

1.2　弹性隧道效应 2

1.2.1　稳态隧道模型 4

1.2.2　过渡哈密顿量方法 6

1.2.3　等价性讨论 9

1.3　非弹性隧道效应 10

1.3.1 吸附分子导致的非弹性隧道现象 10

1.3.2　非弹性隧道谱线分析 14

1.3.3　二步隧道过程 18

1.3.4　共振隧道现象 19

2　扫描隧道显微学 23

2.1 基本原理 23

2.1.1 Tersoff-Hamann模型 24

2.1.2　局域能态密度介绍 27

2.2　STM形貌图像起伏的物理本质 29

2.2.1　关于隧道跃迁矩阵的讨论 29

2.2.2　跃迁矩阵与STM检测灵敏度 31

2.3.1　扫描隧道谱方法的基本原理 34

2.3　隧道谱测量 34

2.3.2　固定高度法 35

2.3.3　变化高度法 37

2.4 隧道结势垒高度测量 38

2.5　针尖效应的实验研究 43

3 电子超晶格的STM研究 46

3.1 电荷密度波介绍 47

3.2 低维化合物结构介绍及CDW形成的实验证据 51

3.3　CDW超晶格的STM观测 51

3.3.1 准一维晶体材料中的CDW超晶格 52

3.3.2　层状化合物中的二维CDW超晶格 56

3.4　STM图像中表面起伏分析 65

3.4.1　Tersoff节点模型 67

3.4.2　原子间力模型-弹性模型 68

3.4.3　势垒效应 70

4　隧道谱（STS）分析 73

4.1　隧道谱分析介绍 73

4.2　表面电子能态的STS研究 74

4.2.1 表面电子能态介绍 74

4.2.2　STM与表面电子能态研究 77

4.2.3　二维电子驻波 79

4.3　单电子隧道效应 83

4.3.1　单电子隧道效应介绍 83

4.3.2　单隧道结库仑阻塞 89

4.4　隧道谱分析举例 93

4.4.1 电荷密度波能隙测量 93

4.4.2 电荷转移现象的STS测量 95

4.4.3　金属氧化物的STS分析 100

4.4.4　其它化合物的隧道谱分析 103

5 单原子／分子吸附现象的STS研究 104

5.1 金属吸附原子的STM/STS研究 105

5.2 吸附分子的STM/STS研究 108

5.2.1 吸附液晶分子的STM研究 108

5.2.2　酞菁类化合物的STM/STS研究 116

5.2.3　富勒烯分子的STS研究 116

5.3 吸附单分子膜的STM/STS研究 120

6　隧道效应与表面纳米加工和原子操纵 122

6.1 场发射电子现象介绍 123

6.2　低能电子与物质相互作用 127

6.3　强电场及强电流效应分析 129

6.4　入射电子的分布特征 133

7　相关的扫描探针显微技术 137

7.1 弹道电子发射显微镜 137

7.1.1 弹道电子发射显微镜基本原理 137

7.1.2　理论分析 139

7.1.3　实验结果分析 144

7.1.4　界面纳米加工 146

7.2　近场扫描光学显微镜 150

7.3　原子力显微镜 155

7.4.2　扫描离子电导显微镜 158

7.4.1 扫描噪声显微镜 158

7.4　其它扫描探针显微技术 158

7.4.3　扫描热显微镜 159

8　结束语 161

8.1 扫描探针显微术与单分子物理和化学 161

8.2　纳米电子学 163

8.3　纳米材料学 164

8.4　纳米生物学 166

8.5 纳米机械学与超微加工技术 167

参考文献 169

内容索引 187