| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第一章 本论文所用STM介绍及STM在表面磁性纳米结构研究中的应用 | 第12-36页 |
| 1.1 本论文使用的极低温强磁场STM介绍 | 第12-19页 |
| 1.1.1 USM 1300S-~3He STM系统的主要构造 | 第12-14页 |
| 1.1.2 仪器的烘烤、去气方法 | 第14-15页 |
| 1.1.3 本仪器400mK极低温的获得方法 | 第15-16页 |
| 1.1.4 本仪器11T强磁场的获得方法 | 第16-17页 |
| 1.1.5 本仪器的能量分辨率及其他性能参数 | 第17-19页 |
| 1.2 STM在表面磁性纳米结构研究中的应用 | 第19-34页 |
| 1.2.1 自旋极化扫描隧道显微术 | 第19-23页 |
| 1.2.2 STM在单个原子、分子磁性研究中的应用 | 第23-31页 |
| 1.2.2.1 单个金属原子的磁各向异性与磁化曲线 | 第23-26页 |
| 1.2.2.2 利用自旋激发谱研究单个金属原子的磁各向异性 | 第26-29页 |
| 1.2.2.3 利用自旋激发谱研究单个磁性分子的磁各向异性 | 第29-31页 |
| 1.2.3 STM在磁性原子链内自旋交换相互作用研究中的应用 | 第31-34页 |
| 1.3 本论文的主要工作 | 第34-36页 |
| 第二章 金属酞菁分子磁体中具有强磁各向异性的自旋耦合体系的STM研究 | 第36-90页 |
| 2.1 研究背景 | 第36-46页 |
| 2.1.1 非弹性电子隧道谱与自旋激发谱 | 第37-40页 |
| 2.1.2 自旋交换相互作用和磁各向异性 | 第40-42页 |
| 2.1.3 自由FePc、CoPc分子及其吸附在脱耦合层上时的电子态结构 | 第42-44页 |
| 2.1.4 Pb膜与Pb岛 | 第44-46页 |
| 2.2 实验方法 | 第46-52页 |
| 2.2.1 Si(111)表面的楔形Pb岛的制备 | 第46-48页 |
| 2.2.2 多层金属酞菁分子膜样品的制备 | 第48-49页 |
| 2.2.3 STM及STS实验条件 | 第49-51页 |
| 2.2.4 理论计算方法 | 第51-52页 |
| 2.3 实验结果与分析 | 第52-78页 |
| 2.3.1 L3-FePc/L2-CoPc/L1-CoPc样品的实验结果 | 第52-55页 |
| 2.3.1.1 形貌及其堆叠结构 | 第52-53页 |
| 2.3.1.2 自旋激发谱 | 第53-55页 |
| 2.3.2 L3-FePc/L2-FePc/L1-CoPc样品的实验结果 | 第55-58页 |
| 2.3.2.1 形貌及其堆叠结构 | 第55-57页 |
| 2.3.2.2 自旋激发谱 | 第57-58页 |
| 2.3.3 第二层FePc分子的磁各向异性 | 第58-63页 |
| 2.3.3.1 受到衬底调制的自旋激发谱 | 第58-60页 |
| 2.3.3.2 S=1体系的磁各向异性及其能级结构 | 第60-63页 |
| 2.3.4 S=1与S=1/2耦合体系的哈密顿量及其能级结构 | 第63-70页 |
| 2.3.4.1 强交换作用假设下的S=1与S=1/2耦合 | 第63-66页 |
| 2.3.4.2 交换作用能与磁各向异性能可比拟的S=1与S=1/2耦合 | 第66-70页 |
| 2.3.5 S=1与S=1耦合体系的哈密顿量及其能级结构 | 第70-77页 |
| 2.3.5.1 强交换作用假设下的S=1与S=1耦合 | 第71-73页 |
| 2.3.5.2 交换作用能与磁各向异性能可比拟的S=1与S=1耦合 | 第73-77页 |
| 2.3.6 自旋激发谱激发能量统计及自旋激发选择定则 | 第77-78页 |
| 2.4 以FePc作脱耦合层的第二层FePc分子的磁各向异性 | 第78-87页 |
| 2.4.1 Pb表面FePc分子多层膜样品制备及探针的特殊状态 | 第78-81页 |
| 2.4.1.1 样品制备 | 第78-80页 |
| 2.4.1.2 探针的特殊状态 | 第80-81页 |
| 2.4.2 多层FePc分子膜样品的形貌及电子态 | 第81-82页 |
| 2.4.3 第一层FePc分子的磁矩淬灭 | 第82-83页 |
| 2.4.4 衬底对第二层FePc分子磁各向异性的调制及其能级结构分析 | 第83-86页 |
| 2.4.4.1 受到衬底调制的磁各向异性 | 第83-85页 |
| 2.4.4.2 自旋哈密顿量及能级结构 | 第85-86页 |
| 2.4.5 第二层FePc分子更大能量范围的非弹性隧道谱 | 第86-87页 |
| 2.5 本章小结 | 第87-90页 |
| 第三章 Au与Pb表面上自旋激发态寿命的STM研究 | 第90-104页 |
| 3.1 研究背景 | 第90-91页 |
| 3.2 样品制备 | 第91-94页 |
| 3.2.1 Pb(111)表面多层CoPc分子膜样品的制备 | 第91-92页 |
| 3.2.2 Au(111)表面多层CoPc分子膜样品的制备 | 第92-94页 |
| 3.3 实验结果 | 第94-97页 |
| 3.3.1 Pb(111)表面的实验结果 | 第94-95页 |
| 3.3.2 Au(111)表面的实验结果 | 第95-97页 |
| 3.4 Pb与Au表面自旋激发态寿命比较 | 第97-102页 |
| 3.4.1 自旋激发峰展宽的影响因素:温度、调制电压及仪器噪音 | 第97-99页 |
| 3.4.2 Pb(111)表面自旋激发态的寿命 | 第99页 |
| 3.4.3 Au(111)表面自旋激发态的寿命 | 第99-100页 |
| 3.4.4 金属表面自旋激发态寿命的影响因素 | 第100-102页 |
| 3.5 本章小结 | 第102-104页 |
| 第四章 金属表面磁性纳米结构的自旋极化探测 | 第104-128页 |
| 4.1 研究背景 | 第104-116页 |
| 4.1.1 SP-STM工作原理:自旋极化隧穿与自旋极化扫描隧道谱 | 第107-109页 |
| 4.1.2 SP-STM探针制备方法 | 第109-111页 |
| 4.1.3 SP-STM的三种工作模式 | 第111-116页 |
| 4.1.3.1 恒流模式 | 第111-112页 |
| 4.1.3.2 谱模式 | 第112-115页 |
| 4.1.3.3 调制探针磁化模式 | 第115-116页 |
| 4.2 制备镀铁自旋极化探针 | 第116-124页 |
| 4.2.1 镀铁钨探针的制备 | 第116-118页 |
| 4.2.2 检测样品-Co islands/Pt(111)的制备 | 第118-119页 |
| 4.2.3 Pt(111)表面Co岛的自旋极化研究 | 第119-123页 |
| 4.2.4 小分子在Pt与Co岛表面吸附情况比较 | 第123-124页 |
| 4.3 制备镀铬自旋极化探针 | 第124-127页 |
| 4.3.1 镀铬钨探针的制备 | 第124-125页 |
| 4.3.2 检测样品—Co islands/ Cu(111)的制备 | 第125-126页 |
| 4.3.3 Cu(111)表面的Co岛的自旋极化研究 | 第126-127页 |
| 4.4 本章小结 | 第127-128页 |
| 参考文献 | 第128-136页 |
| 待发表的论文 | 第136-138页 |
| 致谢 | 第138页 |
