| 论文主要创新点 | 第1-6页 |
| 摘要 | 第6-9页 |
| Abstract | 第9-15页 |
| 第一章 引言 | 第15-23页 |
| §1.1 研究背景 | 第17-20页 |
| §1.2 论文主要工作及内容安排 | 第20-23页 |
| 第二章 非接触原子力显微镜 | 第23-40页 |
| §2.1 原子力显微镜 | 第23-25页 |
| §2.2 非接触原子力显微镜 | 第25-31页 |
| ·nc-AFM实验设备 | 第25-28页 |
| ·nc-AFM实验流程 | 第28-30页 |
| ·原子追踪技术 | 第30-31页 |
| §2.3 针尖-样品作用力分析 | 第31-35页 |
| ·宏观相互作用力 | 第31-33页 |
| ·微观相互作用力 | 第33-35页 |
| §2.4 针尖-样品相互作用理论建模 | 第35-39页 |
| ·针尖模型 | 第37页 |
| ·表面模型 | 第37-39页 |
| §2.5 本章小结 | 第39-40页 |
| 第三章 基于密度泛函理论的模拟计算 | 第40-53页 |
| §3.1 前言 | 第40-41页 |
| §3.2 系统的量子描述 | 第41-44页 |
| ·薛定谔方程 | 第41-42页 |
| ·多体薛定谔方程 | 第42-43页 |
| ·求解多电子系统的定态薛定谔方程 | 第43-44页 |
| §3.3 密度泛函理论 | 第44-47页 |
| ·Kohn-Sham方程 | 第44-45页 |
| ·交换关联函数 | 第45-47页 |
| §3.4 DFT计算 | 第47-50页 |
| ·基组 | 第47-48页 |
| ·赝势 | 第48-49页 |
| ·基组重叠误差 | 第49-50页 |
| ·色散力修正 | 第50页 |
| §3.5 CP2K软件包简介 | 第50-52页 |
| §3.6 本章小结 | 第52-53页 |
| 第四章 富勒烯分子间势能的理论计算 | 第53-63页 |
| 本章概要 | 第53页 |
| §4.1 引言 | 第53-55页 |
| §4.2 理论研究方法 | 第55-56页 |
| §4.3 计算结果和理论分析 | 第56-62页 |
| §4.4 本章小结 | 第62-63页 |
| 第五章 分子间氢键的实空间成像 | 第63-86页 |
| 本章概要 | 第63页 |
| §5.1 引言 | 第63-66页 |
| §5.2 实验研究方法 | 第66-69页 |
| ·表面和针尖的制备 | 第67-68页 |
| ·3D力场数据采集 | 第68-69页 |
| §5.3 理论模拟方法 | 第69-71页 |
| §5.4 测量结果和理论分析 | 第71-80页 |
| ·氢键键合自组装超分子的分子内和分子间衬度 | 第71-73页 |
| ·3D力场和3D势场分析 | 第73-76页 |
| ·确定针尖结构 | 第76-77页 |
| ·亚分子衬度成像机理 | 第77-80页 |
| §5.5 刚性模型的力谱计算 | 第80-82页 |
| §5.6 键长实空间定量测量 | 第82-84页 |
| §5.7 本章小结 | 第84-86页 |
| 第六章 原位AFM针尖指纹鉴定 | 第86-126页 |
| 本章概要 | 第86页 |
| §6.1 引言 | 第86-89页 |
| §6.2 原位针尖鉴定方案 | 第89-93页 |
| §6.3 表面模型与针尖模型 | 第93-96页 |
| §6.4 模拟计算与数据分析方法 | 第96-100页 |
| ·DFT理论计算方法 | 第96页 |
| ·针尖-样品短程作用力的计算 | 第96-97页 |
| ·频移计算和悬臂振幅 | 第97-99页 |
| ·基组重叠误差分析 | 第99-100页 |
| §6.5 Si(111)-7×7表面的计算结果：针尖指纹鉴定 | 第100-114页 |
| ·Si(111)-7×7表面力场绘制 | 第100-105页 |
| ·针尖结构的稳定性以其对力谱测量的影响 | 第105-107页 |
| ·Si(111)-7×7表面的图像衬度 | 第107-109页 |
| ·针尖与Si(111)-7×7表面的作用机理 | 第109-112页 |
| ·针尖在Si(111)-7×7表面上的原始力谱数据 | 第112-114页 |
| §6.6 表面NTCDI分子的计算结果：成像能力测试 | 第114-123页 |
| ·表面力场绘制和NTCDI分子成像 | 第114-119页 |
| ·亚分子级表面静电势探测和频移谱计算 | 第119-122页 |
| ·理解相互作用机理和图像衬度 | 第122-123页 |
| §6.7 本章小结 | 第123-126页 |
| 第七章 Walker分子在铜表面的定向扩散 | 第126-139页 |
| 本章概要 | 第126页 |
| §7.1 引言 | 第126-127页 |
| §7.2 实验和理论研究方法 | 第127-128页 |
| §7.3 结果和分析 | 第128-137页 |
| ·STM实验观测 | 第128-130页 |
| ·吸附构型的理论计算和分析 | 第130-134页 |
| ·Walker分子扩散的最低能量路径 | 第134-137页 |
| §7.4 本章小结 | 第137-139页 |
| 第八章 总结与展望 | 第139-143页 |
| 参考文献 | 第143-155页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 | 第155-157页 |
| 致谢 | 第157页 |
