金属表面上几种功能分子结构与物性的原子力显微镜研究

发布时间：2023-10-29 11:44

　　分子–表面相互作用决定了功能分子在固体表面吸附时的结构和物性,从而影响了功能分子在应用中的性能。在单分子层面研究功能分子在固体表面的结构和物性并对其进行调控是分子电子学和表面物理学的重要研究方向,可以为功能分子的应用提供有价值的参考。扫描探针显微镜因其在原子尺度的空间分辨能力和对单原子/单分子的操纵能力而成为研究单分子的重要技术手段。作为扫描探针显微镜家族的一个重要成员,非接触式原子力显微镜(non-contact atomic force microscopy,NC-AFM)探测针尖的力信号而非隧穿电流信号,因而可以更好地探测分子的吸附构型并对分子内化学键成像。同时,NC-AFM因具有与扫描隧道显微镜相同的单原子/单分子操纵能力而成为研究固体表面分子结构、性质并对其进行调控的有效手段。本论文利用NC-AFM研究了功能分子在金属基底表面的吸附构型、结构调控和物性调控,取得了以下原创性的研究成果。本论文的第一部分工作主要研究了有机小分子——苯乙炔(phenylacetylene)在Cu(111)基底表面的吸附构型。扫描隧道显微镜恒电流高度像显示出苯乙炔吸附在Cu(111)基底表面时无特征...

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【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 功能化单分子的应用
        1.1.1 分子开关
        1.1.2 分子器件
    1.2 SPM在单分子研究中的应用
        1.2.1 分子操纵
        1.2.2 谱学测量
    1.3 NC-AFM与低温STM/AFM联合系统
        1.3.1 NC-AFM的发展与现状
        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的针尖功能化
        1.3.5 NC-AFM研究分子吸附构型
        1.3.6 NC-AFM研究分子结构
        1.3.7 NC-AFM研究分子物性
        1.3.8 低温STM/AFM联合系统
第二章 苯乙炔分子的吸附构型研究
    2.1 研究背景
    2.2 苯乙炔站立构型的发现
    2.3 密度泛函理论计算与AFM模拟
    2.4 本章小结
第三章 稠环芳烃分子的结构调控研究
    3.1 研究背景
    3.2 DMADAB分子的表面异构
    3.3 DAB分子对比实验与第一性原理计算
    3.4 本章小结
第四章 四叔丁基酞菁镍分子的物性调控研究
    4.1 研究背景
    4.2 四叔丁基酞菁镍分子的转动与势能
    4.3 四叔丁基酞菁镍分子转动势能的调控
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
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个人简历
致谢



本文编号：3858013