發(fā)布時(shí)間：2020-12-24 05:28

　　電子自旋作為電子的基本性質(zhì)在物理學(xué)、電子學(xué)、化學(xué)、材料學(xué)等領(lǐng)域被廣泛研究,其極有可能發(fā)展成為未來(lái)信息學(xué)的基礎(chǔ),特別是如何實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)電子自旋的測(cè)量、控制以及對(duì)其相干性進(jìn)行調(diào)控已成為國(guó)際研究的熱點(diǎn),因此對(duì)單自旋中心的電子自旋相關(guān)性質(zhì)的研究具有重要意義。掃描隧道顯微鏡（STM）具有對(duì)單分子進(jìn)行高分辨成像以及操縱的能力,通過(guò)將其與各種技術(shù)手段聯(lián)用就能夠在單自旋中心的電子自旋研究中發(fā)揮更大作用。本論文使用結(jié)合了自旋噪聲譜、自旋極化針尖等技術(shù)的掃描隧道顯微鏡研究了多種磁性分子的自旋相關(guān)性質(zhì)。在第一章中,首先介紹了 STM的發(fā)明和發(fā)展、工作原理以及基本結(jié)構(gòu)。然后介紹了近些年在STM的基礎(chǔ)上發(fā)展的新的實(shí)驗(yàn)技術(shù),包括自旋極化-STM,結(jié)合射頻技術(shù)的STM等。最后介紹了本文中所使用的儀器以及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)方法。第二章中的研究主要是關(guān)于基于掃描隧道顯微鏡的自旋噪聲譜技術(shù)（ESN-STM）以及樣品表面自旋中心上的電子自旋信號(hào)的探測(cè)。本章首先介紹了 ESN-STM的發(fā)展歷程、工作機(jī)理、儀器結(jié)構(gòu)、實(shí)驗(yàn)方法、技術(shù)難點(diǎn)等。然后詳細(xì)介紹了我們研制的低溫ESN-STM,包括裝置的設(shè)計(jì)、搭建及測(cè)試。最后分析了在Cr-N共摻雜的... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：149 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 STM及基于STM的新實(shí)驗(yàn)技術(shù)簡(jiǎn)介
    1.1 掃描隧道顯微鏡簡(jiǎn)介
        1.1.1 掃描隧道顯微鏡的發(fā)明和發(fā)展
        1.1.2 掃描隧道顯微鏡的工作原理
        1.1.3 掃描隧道顯微鏡的工作模式
    1.2 基于掃描隧道顯微鏡的新實(shí)驗(yàn)方法
        1.2.1 自旋極化掃描隧道顯微鏡
        1.2.2 結(jié)合射頻信號(hào)的掃描隧道顯微鏡
        1.2.3 結(jié)合泵浦-探測(cè)方法的單自旋弛豫時(shí)間測(cè)量
        1.2.4 基于STM的單分子的射頻激發(fā)
    1.3 本論文的研究工作
        1.3.1 本論文中所使用的實(shí)驗(yàn)儀器
        1.3.2 本論文中所采用的實(shí)驗(yàn)方法
        1.3.3 本論文的研究?jī)?nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第二章 基于掃描隧道顯微鏡的自旋噪聲譜儀的研制
    2.1 研究背景
        2.1.1 基于掃描隧道顯微鏡的自旋噪聲譜簡(jiǎn)介
        2.1.2 ESN-STM的工作機(jī)理
        2.1.3 實(shí)驗(yàn)技術(shù)及面臨的困難
        2.1.4 已取得的實(shí)驗(yàn)進(jìn)展及應(yīng)用前景
        2.1.5 儀器設(shè)計(jì)方案及實(shí)驗(yàn)技術(shù)
    2.2 ESN-STM的設(shè)計(jì)和搭建
        2.2.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)及困難分析
        2.2.2 射頻放大電路設(shè)計(jì)
            2.2.2.1 放大電路工作頻段的選擇
            2.2.2.2 放大電路級(jí)數(shù)的確定
            2.2.2.3 放大器件的選擇
            2.2.2.4 放大電路的安裝位置
            2.2.2.5 電路版圖設(shè)計(jì)
        2.2.3 放大電路測(cè)試
        2.2.4 超導(dǎo)磁體
        2.2.5 頻譜儀連接方法及工作參數(shù)選擇
        2.2.6 ESN-STM實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    2.3 本章總結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 Au（111）表面金屬酞菁分子層上的氧分子吸附研究
    3.1 研究背景
        3.1.1 自旋選擇定則
        3.1.2 過(guò)渡金屬大環(huán)化合物
            3.1.2.1 FePc和CoPc分子
            3.1.2.2 FePc和CoPc分子的氧吸附
            3.1.2.3 FePc/CoPc分子的STM研究
        3.1.3 STM在表面分子脫附中的應(yīng)用
    3.2 Au（111）表面FePc和CoPc分子層上的氧分子吸附
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)方法
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        3.2.3 計(jì)算結(jié)果及分析
    3.3 本章總結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 Au（111）表面FePc分子層吸附氧分子的自旋極化STM研究
    4.1 研究背景
        4.1.1 自旋極化STM
        4.1.2 STM的電流-時(shí)間譜
    4.2 Au（111）表面FePc分子層表面氧分子吸附的電流-時(shí)間譜
        4.2.1 自旋極化STM探針的制備
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    4.3 本章總結(jié)
    參孝文獻(xiàn)
60分子層的STM及ESR研究">第五章 Au（111）表面N@C₆₀分子層的STM及ESR研究
    5.1 研究背景
60的合成與富集">        5.1.1 N@C₆₀的合成與富集
60的分子結(jié)構(gòu)與電子結(jié)構(gòu)">        5.1.2 N@C₆₀的分子結(jié)構(gòu)與電子結(jié)構(gòu)
60的衍生物及其在量子計(jì)算領(lǐng)域的應(yīng)用">        5.1.3 N@C₆₀的衍生物及其在量子計(jì)算領(lǐng)域的應(yīng)用
60的穩(wěn)定性">        5.1.4 N@C₆₀的穩(wěn)定性
60的合成和富集以及表征">    5.2 N@C₆₀的合成和富集以及表征
60的合成和富集">        5.2.1 N@C₆₀的合成和富集
60的ESR實(shí)驗(yàn)及質(zhì)譜實(shí)驗(yàn)">        5.2.2 N@C₆₀的ESR實(shí)驗(yàn)及質(zhì)譜實(shí)驗(yàn)
60的熱穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)">        5.2.3 N@C₆₀的熱穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)
60分子層的STM及ESR實(shí)驗(yàn)">    5.3 Au（111）表面N@C₆₀分子層的STM及ESR實(shí)驗(yàn)
60分子層的STM實(shí)驗(yàn)">        5.3.1 Au（111）表面N@C₆₀分子層的STM實(shí)驗(yàn)
60分子層的ESR實(shí)驗(yàn)">        5.3.2 Au（111）表面N@C₆₀分子層的ESR實(shí)驗(yàn)
    5.4 本章總結(jié)
    參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果



本文編號(hào)：2935072