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1　电子隧道现象1

1.1 简要介绍1

1.2　弹性隧道效应2

1.2.1　稳态隧道模型4

1.2.2　过渡哈密顿量方法6

1.2.3　等价性讨论9

1.3　非弹性隧道效应10

1.3.1 吸附分子导致的非弹性隧道现象10

1.3.2　非弹性隧道谱线分析14

1.3.3　二步隧道过程18

1.3.4　共振隧道现象19

2　扫描隧道显微学23

2.1 基本原理23

2.1.1 Tersoff-Hamann模型24

2.1.2　局域能态密度介绍27

2.2　STM形貌图像起伏的物理本质29

2.2.1　关于隧道跃迁矩阵的讨论29

2.2.2　跃迁矩阵与STM检测灵敏度31

2.3.1　扫描隧道谱方法的基本原理34

2.3　隧道谱测量34

2.3.2　固定高度法35

2.3.3　变化高度法37

2.4 隧道结势垒高度测量38

2.5　针尖效应的实验研究43

3 电子超晶格的STM研究46

3.1 电荷密度波介绍47

3.2 低维化合物结构介绍及CDW形成的实验证据51

3.3　CDW超晶格的STM观测51

3.3.1 准一维晶体材料中的CDW超晶格52

3.3.2　层状化合物中的二维CDW超晶格56

3.4　STM图像中表面起伏分析65

3.4.1　Tersoff节点模型67

3.4.2　原子间力模型-弹性模型68

3.4.3　势垒效应70

4　隧道谱（STS）分析73

4.1　隧道谱分析介绍73

4.2　表面电子能态的STS研究74

4.2.1 表面电子能态介绍74

4.2.2　STM与表面电子能态研究77

4.2.3　二维电子驻波79

4.3　单电子隧道效应83

4.3.1　单电子隧道效应介绍83

4.3.2　单隧道结库仑阻塞89

4.4　隧道谱分析举例93

4.4.1 电荷密度波能隙测量93

4.4.2 电荷转移现象的STS测量95

4.4.3　金属氧化物的STS分析100

4.4.4　其它化合物的隧道谱分析103

5 单原子／分子吸附现象的STS研究104

5.1 金属吸附原子的STM/STS研究105

5.2 吸附分子的STM/STS研究108

5.2.1 吸附液晶分子的STM研究108

5.2.2　酞菁类化合物的STM/STS研究116

5.2.3　富勒烯分子的STS研究116

5.3 吸附单分子膜的STM/STS研究120

6　隧道效应与表面纳米加工和原子操纵122

6.1 场发射电子现象介绍123

6.2　低能电子与物质相互作用127

6.3　强电场及强电流效应分析129

6.4　入射电子的分布特征133

7　相关的扫描探针显微技术137

7.1 弹道电子发射显微镜137

7.1.1 弹道电子发射显微镜基本原理137

7.1.2　理论分析139

7.1.3　实验结果分析144

7.1.4　界面纳米加工146

7.2　近场扫描光学显微镜150

7.3　原子力显微镜155

7.4.2　扫描离子电导显微镜158

7.4.1 扫描噪声显微镜158

7.4　其它扫描探针显微技术158

7.4.3　扫描热显微镜159

8　结束语161

8.1 扫描探针显微术与单分子物理和化学161

8.2　纳米电子学163

8.3　纳米材料学164

8.4　纳米生物学166

8.5 纳米机械学与超微加工技术167

参考文献169

内容索引187