Au(110)及Si(111)表面低维结构的扫描隧道显微术研究的任务书.docx

Au(110)及Si(111)表面低维结构的扫描隧道显微术研究的任务书
任务书
任务简介：
本次任务旨在通过扫描隧道显微术分析研究Au(110)及Si(111)表面低维结构，探究其物理特性，并通过数据分析和实验验证，对其作出一定程度的解释。
任务分析：
随着纳米材料领域的发展，低维结构材料研究越来越重要。其中，表面低维结构对于纳米器件性能起着重要影响。扫描隧道显微术作为一种微观分析技术，在研究低维结构中发挥着重要作用。通过其可以对表面结构进行高分辨率的观测和研究。
其中，Au(110)和Si(111)是目前研究的热点材料。Au(110)表面结构呈现出长周期的“带状’’分布，而Si(111)表面则呈现出“根式’’分布。这些特殊的表面低维结构对于纳米器件的制备和性能都有很大的影响。因此研究他们的表面结构对于纳米器件的优化很有重要性。
任务目的：
1.了解Au(110)和Si(111)表面低维结构的特性，在原子尺度上从形貌、结构、电荷分布、化学反应等方面分析他们的异同。
2.通过扫描隧道显微术对其进行研究和高分辨率图像观测，得到表面的三维形貌图像和电子结构分布图像，得到和分析其电子能带结构、态密度分布、表面局域态环境、表面结构敏感性等信息。从而建立模型，以尝试预测纳米器件中的表面性质和性能。
3.分析Si(111)表面的“根式”结构形成机理，并探究表面原子在这些结构中的排列方式和表面原子之间的相互作用。以此为基础，进行低温扩散和表面重构实验，以探究表面结构的动力学行为。
任务步骤：
1.了解Au(110)和Si(111)的表面低维结构特性、表面电子结构和表面反应机理。
2.利用扫描隧道显微术规定参数，获得目标金属（Au）和半导体晶体（Si）的表面高分辨率三维形貌图像和电子能带分布，得到Au(110)表面结构图像和电荷分布、Si（111）表面结构图像和电子能带分布图像，以此为基础探求表面电荷分布、表面局域态环境等表征信息，以建立模型。
3.通过实验验证其实际性状，如变形、断裂等的效果，并探究不同表面结构对其性能的影响。
4.对Au(110)表面和Si(111)表面进行低温扩散、表面重构的探究，从实验角度解释它们的形成机制。
任务要求：
1.使用扫描隧道显微术进行样品分析，观测获得足够的数据和图像，应该包括表面结构、原子排列方式、电子结构、局域态等信息。
2.通过实验验证得到的数据和模型，并对不同表面结构对其性能的影响进行比较和分析。
3.在任务完成后进行任务报告，详细介绍实验方法和过程、结果和分析。
4.章节要求：摘要、引言、实验方法、结果和讨论、结论、参考文献等。
5.实验室安全是必要的，注意全课的实验操作规范和安全要求，注意多个实验室的分组和实验课程的进度，按照技术指导书细致操作，保障实验室安全，以及离开实验室准确的归还实验设备和试剂。