电子诱导的金红石TiO?表面纳米级工程

摘要： 利用扫描隧道显微镜针尖脉冲和电子束辐照研究了金红石TiO?(110)表面的电子激发改性。在"初始制备"表面上施加针尖脉冲会引发局部表面重构，并在重构区域周围去除表面羟基。通过使用电子枪的散焦束和针尖脉冲，成功制备了多种缺氧表面。所有针尖脉冲特征均呈现椭圆形轮廓，这可归因于TiO?(110)表面的各向异性导电性。我们发现了一种具有有序缺陷"纳米裂纹"的新型缺氧相，该相可通过电子束辐照或低温闪退火（约570K）产生。将此类表面退火至中等温度（约850K）会形成1×1与1×2混合表面结构——此前仅能通过氧气中退火或反复溅射/退火循环老化实现。加热至常规制备温度（1000K）则可重建洁净有序的1×1表面终端。本研究表明：电子诱导过程具有可控且可逆地调控TiO?(110)表面氧成分与结构的能力，为选择性表面图案化和表面反应性改性提供了新途径。