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C60分子在Si（111）-7×7表面上的生长控制及其纳米摩擦学性质研究

作　者: 杜晓清
导　师: 梁齐
学　校: 上海交通大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: C60 Si(111)-7×7 扫描隧道显微镜 原子力显微镜 摩擦力曲线
分类号: O484.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 37次
引　用: 1次
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内容摘要


在超高真空（UHV）条件下,用分子束外延（MBE）方法,通过对生长过程中蒸发速率和衬底温度等参数的控制,实现了避免C60分子在Si（111）-7×7重构表面多层生长时团聚岛的形成,得到了逐层生长的C60多层膜。同时利用超高真空扫描隧道显微镜（UHV-STM）对这种多层膜结构进行了观察并对这种现象产生的机理做了分析。测定了不同层数C60薄膜的黏附力和摩擦力曲线,发现分子层数对薄膜的摩擦性质有显著影响,随着沉积层数的增加,样品的摩擦力明显降低,摩擦系数也有降低的趋势。由于分子层数的增加导致C60分子转动程度的增强,本文得出结论,摩擦力的降低是由C60分子的转动引起的,C60分子在这里充当了“纳米滚动轴承”,即C60分子的转动为微观结构提供了能量耗散通道。另外,研究了退火温度对C60单分子膜有序度的影响,发现800K以下,随着退火温度的升高,C60单分子膜的有序度不断增加。测定不同有序度C60单分子膜的摩擦力曲线发现,有序度的增加减小了单分子膜的摩擦力。

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中图分类: > 数理科学和化学 > 物理学 > 固体物理学 > 薄膜物理学 > 薄膜的生长、结构和外延
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