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纳米技术、信息技术与生物技术被称为二十一世纪的三大主导技术。金属表面自组装形成的低维纳米材料由于其优异的物理化学性质而受到了广泛研究。C60由于其独特的笼状结构具有良好的稳定性，它在金属表面的吸附位置和吸附取向决定了C60吸附体系的物理化学性质。此外，黑磷作为一种新型二维半导体材料，被视为能够替代石墨烯应用于纳米电子器件。本论文主要工作如下：1、利用分子束外延设备在云母衬底上制备了Ag单晶薄膜。经过后续的Ar+溅射和500°C退火处理后获得了台阶宽度大于100nm的原子级平整的Ag表面。俄歇测试没有在薄膜中的发现明显杂质，LEED测试显示Ag单晶薄膜表面为（111）面。2、以Ag（111）单晶面为衬底分别在室温、250°C和350°C下用分子束外延法生长了Al金属薄膜。室温下外延得到的是原子级平整的Al纳米晶，LEED显示薄膜表面为（111）面。250°C和350°C下外延生长过程中则发生了合金化，俄歇显示薄膜为Al/Ag合金。不同衬底温度下制备的薄膜显示了不同的表面结构。将三种不同温度下外延得到的薄膜进行后续退火处理，前两种薄膜表面的结构都发生了改变。3、以鱼骨状结构和多边形结构的Al薄膜作为模板，分别沉积C60。实验发现C60在不同表面的分子取向和吸附结构不相同。C60在鱼骨状结构的Al薄膜更倾向于吸附在台阶边缘，C60分子的高分辨STM图像呈“四叶状”。多边形结构的Al薄膜表面与C60具有较强的吸附作用，C60在台阶面上自组装形成C60岛屿。C60分子的高分辨STM图呈“四叶状”和“%”形状。4、我们利用胶带进行机械剥落的方法从块状黑磷单晶中剥出薄片，并用STM研究其表面结构。实验发现黑磷表面的原子结构和体相黑磷基本一致。单层黑磷原子中的褶皱链上两处不同位置上的原子在不同偏压下的STM图片中明显不同，说明两种原子具有不同的电子态。黑磷表面个别原子缺失引起的缺陷处原子排列明显发生错乱。