研究单原子分子表面扩散运动的时域隧穿电流谱方法  

Time-dependent tunneling spectroscopy for studying surface diffusion of single particles confined in nanostructures

作　　者：王克东[1] 张春[1] 雷明徳 肖旭东[1] 

机构地区：[1]香港科技大学物理系

出　　处：《物理》2005年第10期714-717,共4页Physics

基　　金：香港William Mong Solid State Clusters Laboratory;Research Grants Council of Hong Kong资助项目

摘　　要：以单个Cu原子在Si(111)(7×7)层错半单元(FHUC)内的随机扩散运动研究为例,演示了一种新的可以测量快速扩散运动的扫描隧道显微镜方法──时域隧穿电流谱方法.运用这种方法可定量地检测纳米局域区间内单原子分子的表面扩散运动,跳跃频率的测量范围达到1—104Hz,比过去已有的用扫描隧道显微镜研究表面扩散的方法提高三个量级.这种方法将会使人们在原子尺度下对快速扩散运动比如氢原子的量子扩散运动获得更进一步的理解.By confining a diffusion atom in a nanometer region using surface potential heterogeneity we have successfully employed time-dependent tunneling spectroscopy to study its random motion quantitatively. A hopping rate in the range of 1—10^4 Hz, approximately 3 orders of magnitude faster than those accessible by existing diffusion methods based on scanning tunneling microscopy, was demonstrated for single Cu atoms diffusing in the faulted half - unit cell of Si （ 111 ） -7 × 7. Our technique is potentially useful for detecting fast diffusion processes such as hydrogen quantum diffusion on the atomic scale.

关 键 词：半导体表面 表面热力学 扩散 扫描隧道显微镜 扩散运动 隧穿电流 分子表面 谱方法 单原子 时域 

分 类 号：O414.1[理学—理论物理]