分子–表面相互作用決定了功能分子在固體表面吸附時(shí)的結(jié)構(gòu)和物性,從而影響了功能分子在應(yīng)用中的性能。在單分子層面研究功能分子在固體表面的結(jié)構(gòu)和物性并對其進(jìn)行調(diào)控是分子電子學(xué)和表面物理學(xué)的重要研究方向,可以為功能分子的應(yīng)用提供有價(jià)值的參考。掃描探針顯微鏡因其在原子尺度的空間分辨能力和對單原子/單分子的操縱能力而成為研究單分子的重要技術(shù)手段。作為掃描探針顯微鏡家族的一個(gè)重要成員,非接觸式原子力顯微鏡(non-contact atomic force microscopy,NC-AFM)探測針尖的力信號(hào)而非隧穿電流信號(hào),因而可以更好地探測分子的吸附構(gòu)型并對分子內(nèi)化學(xué)鍵成像。同時(shí),NC-AFM因具有與掃描隧道顯微鏡相同的單原子/單分子操縱能力而成為研究固體表面分子結(jié)構(gòu)、性質(zhì)并對其進(jìn)行調(diào)控的有效手段。本論文利用NC-AFM研究了功能分子在金屬基底表面的吸附構(gòu)型、結(jié)構(gòu)調(diào)控和物性調(diào)控,取得了以下原創(chuàng)性的研究成果。本論文的第一部分工作主要研究了有機(jī)小分子——苯乙炔(phenylacetylene)在Cu(111)基底表面的吸附構(gòu)型。掃描隧道顯微鏡恒電流高度像顯示出苯乙炔吸附在Cu(111)基底表面時(shí)無特征...

【文章頁數(shù)】：142 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 功能化單分子的應(yīng)用
        1.1.1 分子開關(guān)
        1.1.2 分子器件
    1.2 SPM在單分子研究中的應(yīng)用
        1.2.1 分子操縱
        1.2.2 譜學(xué)測量
    1.3 NC-AFM與低溫STM/AFM聯(lián)合系統(tǒng)
        1.3.1 NC-AFM的發(fā)展與現(xiàn)狀
        1.3.2 NC-AFM的基本原理
        1.3.3 NC-AFM中的作用力
        1.3.4 NC-AFM的針尖功能化
        1.3.5 NC-AFM研究分子吸附構(gòu)型
        1.3.6 NC-AFM研究分子結(jié)構(gòu)
        1.3.7 NC-AFM研究分子物性
        1.3.8 低溫STM/AFM聯(lián)合系統(tǒng)
第二章 苯乙炔分子的吸附構(gòu)型研究
    2.1 研究背景
    2.2 苯乙炔站立構(gòu)型的發(fā)現(xiàn)
    2.3 密度泛函理論計(jì)算與AFM模擬
    2.4 本章小結(jié)
第三章 稠環(huán)芳烴分子的結(jié)構(gòu)調(diào)控研究
    3.1 研究背景
    3.2 DMADAB分子的表面異構(gòu)
    3.3 DAB分子對比實(shí)驗(yàn)與第一性原理計(jì)算
    3.4 本章小結(jié)
第四章 四叔丁基酞菁鎳分子的物性調(diào)控研究
    4.1 研究背景
    4.2 四叔丁基酞菁鎳分子的轉(zhuǎn)動(dòng)與勢能
    4.3 四叔丁基酞菁鎳分子轉(zhuǎn)動(dòng)勢能的調(diào)控
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表文章目錄
專著和譯著
參加會(huì)議目錄
個(gè)人簡歷
致謝



本文編號(hào)：3858013