【摘 要】
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随着科学技术的飞速发展,人们对材料科学的探究也从宏观逐渐走向更小的尺度。这其中,二维薄膜材料因其许多特殊的性质引起了人们的广泛兴趣,一大批研究开始围绕二维薄膜材料展开。Fe1+yTex材料具有丰富的量子物态,仅在此材料体系中就发现了超导电性、反铁磁序、电荷密度波和二维铁磁性等物性。这为研究低维条件下不同量子物态相互关系提供了非常好的平台。在本论文中,首先使用分子束外延（MBE）技术制备了高质量层厚
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随着科学技术的飞速发展,人们对材料科学的探究也从宏观逐渐走向更小的尺度。这其中,二维薄膜材料因其许多特殊的性质引起了人们的广泛兴趣,一大批研究开始围绕二维薄膜材料展开。Fe1+yTex材料具有丰富的量子物态,仅在此材料体系中就发现了超导电性、反铁磁序、电荷密度波和二维铁磁性等物性。这为研究低维条件下不同量子物态相互关系提供了非常好的平台。在本论文中,首先使用分子束外延（MBE）技术制备了高质量层厚可控的FeTe薄膜,随后通过超高真空互联管道将所制备材料传送至相关表征设备,使得样品在传输过程中保持其本征性质。结合扫描隧道显微镜（STM）、角分辨光电子能谱（ARPES）和X射线光电子能谱（XPS）等不同的原位表征设备,获得了样品的表面形貌、电子态、能带结构等本征性质,发现了 FeTe薄膜中的近藤效应等现象。取得的具体成果如下:（1）在SrTiO3（001）（以下简称STO）表面上成功制备了高质量单个原胞厚度（1 UC）和10 UC的FeTe薄膜。STM形貌图显示薄膜均为四方结构,且原子级平整。扫描隧道谱（STS）显示了两种薄膜具有均匀的电子态,并在费米面附近呈现典型的“V”字型结构。这说明了 STO表面的FeTe薄膜呈现金属性。STO衬底对FeTe薄膜有轻微的晶格拉伸和电子掺杂作用。（2）在1 UC FeTe体系中观察到近藤效应（Kondo Effect）,并发现通过Sr原子预处理STO的方法可对薄膜进一步电子掺杂,从而调控近藤效应的转变温度。STM和ARPES结果显示费米面（EF）附近存在明显的近藤共振峰,电子掺杂后的FeTe薄膜近藤温度降低。在此d电子体系中观察到近藤效应的物理机制可理解为:FeTe材料中Fe原子的局域dxy轨道可与Te的pz轨道杂化,导致共振峰的出现。（3）对10 UC FeTe薄膜进行加热氧吸附处理,在其表面发现了具有金属性金红石结构的TeO2岛。STM图显示TeO2岛呈现两种不同形貌:长条形的大岛及环绕周围的小岛。大岛表面存在两种条纹,一种为皱纹状,存在晶格扭曲,电子态呈“V”型;另一种为波纹状,不存在晶格扭曲,电子态呈“U”型。小岛则具有不同的层厚,电子态与大岛相似,且基本不随层厚的变化。本论文在成功制备了可控层厚的高质量FeTe薄膜基础上,通过原位ARPES和STM等设备详细研究了 Sr原子预处理STO衬底和O处理对FeTe薄膜的影响。在3d电子体系的FeTe薄膜中发现了近藤效应,详细研究了近藤效应的温度响应和电子掺杂调控。这为研究3d电子体系中的近藤效应提供了一个良好平台。
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