在超高真空系统中,采用同步辐射光电子能谱(SRPES)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、低能电子衍射(LEED)和超导量子干涉仪(SQUID)研究Fe/ZnO(000-1)界面温度效应对结构和化学组成的影响。通过Fe3p 和价带谱分析了温度对界面化学反应的作用,确定了金属Fe 在界面的两步氧化过程,即Fe → FeO → Fe2O3,其中,500℃和800℃是两个关键的氧化转变温度。利用FE-SEM,测试了温度效应对Fe 在ZnO(000-1)表面形貌的变化,Fe 薄膜在表面出现了界面扩展和体相扩散的过程,并发生了氧化反应,出现了表面相变过程。通过LEED 谱图,可知当温度达到600℃时,出现了微弱的六方衍射斑点,这表明金属Fe 在ZnO 表面扩展,覆盖表面,并被氧化生成了FeO,形成第一次氧化过程。当温度达到900℃时,有明锐的衍射斑点出现,这表明FeO 已向体相扩散,并进一步被氧化成Fe2O3,形成Fe2O3-ZnO 混合物,发生了第二次氧化过程。超导量子干涉仪测试可知,随着温度增加,Fe/ZnO 的矫顽力逐渐增加,剩磁比逐渐变小,从软磁开始向硬磁材料转变。