2004年随着石墨烯的成功制备,又一次掀起了碳基材料的研究热。然而其能带结构呈半金属性制约了其在器件应用等领域的发展。为了打开材料的带隙,研究者根据边界效应和量子限域效应理论,提出准一维结构的石墨烯纳米带具有器件应用意义上的带隙。通过紧束缚理论、局域密度近似以及基于第一性原理的GW近似等计算方法,理论预测石墨烯纳米带能够实现带隙的打开,尤其是扶手椅型石墨烯纳米带。根据石墨烯纳米带的宽度,可以将其分为三个系列。在同一系列里,能带的大小与宽度呈反比关系。近年来,利用超高真空扫描隧道显微技术,成功地在Au(111)表面制备了具有原子级精确边界结构的石墨烯纳米带。这为利用扫描隧道谱及光电子能谱等手段研究石墨烯纳米带的电子结构奠定了基础。然而,在金属单晶表面制得的纳米带,不可避免其与基底之间的相互作用,因此实验所测得的电子性质并不是纳米带的本征性质。到目前为止,已经有一些理论和模型来尝试修正基底带来的影响,但是对不同系列的椅型纳米带的带隙分析工作并不够完善,这主要是由于缺少系统的不同带宽的纳米带的性质研究。因此,基于这样一种现状,完善不同系列椅型纳米带的带隙测量以及从不同角度尝试解释金属基底对其表面材料的影响具有重要意义:1.利用扫描隧道谱技术测量3P系列椅型石墨烯纳米带的带隙利用有机小分子作为前驱体在过渡金属单晶表面合成石墨烯纳米带的技术已经相当成熟。这种方法以表面脱卤聚合反应为基础,在更高温度下发生脱氢环化生成最终产物。我们借鉴类似的方法,以4,4"-dibromo-p-terphenyl(DBTP)为前驱体,在Au(111)表面同时合成不同宽度的3P系列椅型石墨烯纳米带。并利用扫描隧道谱(STS)分别测量其电子结构,得到几何结构与电子结构之间的对应关系。结合其他两个系列的结果以及理论计算的结果,我们认为目前一些尝试解释基底作用的理论并不完善。2.利用扫描隧道谱技术研究金属基底上多层有机分子薄膜电子结构在Ag(111)单晶表面,我们选用并五苯的衍生分子6,13-pentacenequinone(P2O)和5,7,12,14-pentacenetetrone(P4O)来研究自组装形成的单多层膜间的相互作用。我们通过STM图像观测发现,Copper(Ⅱ)phthalocyanine(CuPc)分子作为第二层分子吸附时,第一层吸附分子的性质决定了后续CuPc分子的吸附方式。在吸附了P4O分子的Ag(111)表面,CuPc仅作为第二层分子吸附,而在吸附了 P20分子的表面,CuPc会取代原第一层分子而直接吸附于Ag表面。这种差异是由于第一层分子与银基底不同的作用力导致的,说明P2O分子与基底银的作用力不如P4O分子强,这也与其它实验的观测结果吻合。我们进一步通过扫描隧道谱研究了 P40分子与P2O分子分别在Au(111)、Ag(111)和Cu(111)表面的电子性质。从单分子的电子结构分析这三种金属基底对有机分子电子性质的影响。