| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-12页 |
| Contents | 第12-15页 |
| General Introduction | 第15-19页 |
| Chapter 1 Infrared and THz spectroscopy for thin films:Experimental set-up | 第19-43页 |
| ·Infrared spectroscopy in solids: Phonons | 第21-23页 |
| ·Optical constants | 第23-24页 |
| ·Instrumentation for mid and far infrared spectroscopy | 第24-34页 |
| ·Fourier transform infrared spectrometers | 第25-26页 |
| ·Michelson interferometers | 第25-26页 |
| ·Infrared beamsplitters | 第26页 |
| ·Sources for infrared spectrometry | 第26-32页 |
| ·Sources for mid infrared spectrometry | 第26-27页 |
| ·Sources for far infrared spectrometry | 第27页 |
| ·Synchrotron SOLEIL | 第27-29页 |
| ·AILES infrared beamline | 第29-32页 |
| ·Detectors for infrared spectrometry | 第32-33页 |
| ·Detectors for mid infrared spectrometry | 第32页 |
| ·Detectors for far infrared spectrometry | 第32-33页 |
| ·Optical set-up for MIR and FIR spectroscopy at the AILES beamline | 第33-34页 |
| ·Experimental techniques in infrared spectroscopy | 第34-36页 |
| ·Transmission IR spectroscopy | 第34-35页 |
| ·Attenuated total reflection spectroscopy (ATR) | 第35-36页 |
| ·Reflection-absorption IR spectroscopy | 第36页 |
| ·Vibrational analysis | 第36-41页 |
| ·Curve-fitting:Modeling spectra | 第36-37页 |
| ·Optical analysis | 第37-40页 |
| ·Group theoretical approaches to the calculation of vibrational spectra | 第40-41页 |
| ·Conclusions | 第41-43页 |
| Chapter 2 Structural and dynamical properties of epitaxial SrTiO_3 on Si(001) studied by infrared and THz spectroscopy | 第43-105页 |
| ·Introduction | 第45-47页 |
| ·SrTiO_3/Si(001) film | 第47-53页 |
| ·Epitaxial growth of SrTiO_3 on silicon | 第47-49页 |
| ·Silicon strontium titanate interface | 第49-52页 |
| ·Open questions about the SrTiO_3/Si(001)structure | 第52-53页 |
| ·Optical properties of epitaxial SrTiO_3/Si(001)films | 第53-87页 |
| ·Introduction | 第53-58页 |
| ·Phonon modes of SrTiO_3 crystal | 第53-55页 |
| ·Infrared and Raman response of SrTiO_3 ceramics | 第55-56页 |
| ·IR spectrometry of thin films | 第56-58页 |
| ·IR spectrometry of epitaxial SrTiO_3/Si(001)films | 第58-70页 |
| ·IR spectra of cubic SrTiO_3 | 第58-60页 |
| ·IR signature of tetragonal SrTiO_3 | 第60-62页 |
| ·IR signature of STO-Si interface structures | 第62-64页 |
| ·LO modes studied by Attenuated Total Reflection | 第64-67页 |
| ·Comparison of the two techniques | 第67-70页 |
| ·Phonon characters of epitaxial SrTiO_3/Si(001)films | 第70-87页 |
| ·Influence of epitaxial temperature | 第70-76页 |
| ·Influence of epitaxial thickness | 第76-81页 |
| ·Influence of heat treatment | 第81-87页 |
| ·DFT Calculation of SrTiO_3 thin layers | 第87-102页 |
| ·ab-initio modeling of SrTiO_3 system | 第88-91页 |
| ·Results and discussion | 第91-102页 |
| ·Assignment of cubic and tetragonal structures in the STO thin films | 第91-95页 |
| ·Two dimensional modification of the vibrational characteristics | 第95-99页 |
| ·Phonon frequency shifts used for 2D strain evaluation | 第99-101页 |
| ·Evaluation of the strain effect | 第101-102页 |
| ·Conclusions | 第102-105页 |
| Chapter 3 Metal-insulator transition of VO_2 thin films on Gd_2O_3/Si(111) substrates studied by infrared and THz spectroscopy | 第105-141页 |
| ·Introduction | 第107-108页 |
| ·VO_2 thin films on Gd_2O_3/Si(111)template | 第108-116页 |
| ·Growth of VO_2/Gd_2O_3/Si(111)multilayers | 第108-112页 |
| ·Epitaxial growth of Gd_2O_3/Si(111)films | 第108-109页 |
| ·Growth of VO_2 thin films on Gd_2O_3/Si(111)template | 第109-112页 |
| ·Structural characterization of VO_2/Gd_2O_3/Si(111)multilayers | 第112页 |
| ·Metal-Insulator Transition in VO_2 | 第112-116页 |
| ·Optical properties of VO_2 thin films on Gd_2O_3/Si(111)template | 第116-139页 |
| ·IR spectrometry of Gd_2O_3/Si(111)films | 第116-119页 |
| ·Phonon characters of Gd_2O_3 crystal | 第116-117页 |
| ·IR spectra of Gd_2O_3/Si(111)films | 第117-119页 |
| ·IR spectrometry of VO_2 thin films on Gd_2O_3/Si(111)template | 第119-126页 |
| ·Phonon characters of VO_2 crystal | 第120-121页 |
| ·IR spectra of VO_2 thin films | 第121-123页 |
| ·Assignment of the phonon modes by DFT calculation | 第123-126页 |
| ·Metal-Insulator Transition of VO_2 thin films studied by IR and THz spectroscopy | 第126-133页 |
| ·Structural transformation probed by phonon modes | 第129-131页 |
| ·Determination of the MIT temperature | 第131-133页 |
| ·Optical and dielectric properties of VO_2 thin films | 第133-139页 |
| ·Conclusions | 第139-141页 |
| Chapter 4 Experimental and ab initio study of vibrational modes of stressed alumina films formed by oxidation of aluminium alloys under different atmospheres | 第141-159页 |
| ·Introduction | 第143-144页 |
| ·Experimental and modeling technique | 第144-149页 |
| ·Experimental | 第144-147页 |
| ·Metal substrate and forming of alumina layers | 第144-145页 |
| ·Infrared measurements and set-up | 第145-147页 |
| ·Ab initio modeling | 第147-149页 |
| ·Results and discussion | 第149-156页 |
| ·Comparing the IR spectra of the three films with a-alumina spectra (sapphire) | 第150-153页 |
| ·Comparing simulated IR spectra for alumina bulk and slabs | 第153-154页 |
| ·Comparing the IR spectra of alumina film formed under air atmosphere with simulated spectra of alumina slabs and bulk | 第154-155页 |
| ·Macroscopic stress on alumina layers | 第155-156页 |
| ·Conclusions | 第156-159页 |
| Chapter 5 General Conclusion | 第159-163页 |
| References | 第163-177页 |
| 中文图表索引 | 第177-183页 |
| 攻读博士学位期间发表论文 | 第183-185页 |
| 致谢 | 第185页 |
