ATLEED研究6H-SiC(0001)-(3×3)R30°重构表面

低能电子衍射(LEED)对6H-SiC(0001)-(3×3)R30°表面的研究结果表明,该表面有1/3单层的Si原子吸附在T4空位上与第一个SiC复合层中的三个Si原子键接,它们之间的垂直距离为0.171nm.通过对该表面10个非等价垂直入射衍射束的自动张量低能电子衍射(ATLEED)计算,得到“最佳结构”由于表面SiC复合层堆积顺序不同而产生的三种表面终止状态(surface termination)的混合比例为S1∶S2∶S3=15∶15∶70,理论计算与实验I-V曲线比较得到可靠性因子RVHT=0.165,RP=0.142,表明表面生长符合能量最小化的台阶生长机制.     

一种改进的运动学低能电子衍射和数据平均方法在Si(111)3~(1/2)×3~(1/2)-Al表面上的应用

本工作运用运动学低能电子衍射和数据平均方法(KLEED和CMTA),对Si(111)3~(1/2)×3~(1/2)-Al表面的原子结构进行研究。在大的参数范围内对T_4和H模型进行优化后,发现T_4模型与实验符合得更好(R_(VHT)=0.158),并且定出Al原子和最上面六层Si原子的位置。该模型中所有键长相对于体内值的变化都在5％以内。它与由全动力学低能电子衍射(DL-EED)分析得到的模型完全相符。这一成功的应用再次表明改进后的KLEED和CMTA方法是一种简单、实用、可靠的表面结构分析手段,用它对一些很复杂的表面进行结构分析已成为可能。     

一种改进的运动学低能电子衍射和数据平均方法在Si(111)31/2×31/2-Al表面上的应用

本工作运用运动学低能电子衍射和数据平均方法(KLEED和CMTA),对Si(111)3^1/2×3^1/2-Al表面的原子结构进行研究。在大的参数范围内对T₄和H模型进行优化后,发现T₄模型与实验符合得更好(R_VHT=0.158),并且定出Al原子和最上面六层Si原子的位置。该模型中所有键长相对于体内值的变化都在5％以内。它与由全动力学低能电子衍射(DL-EED)分析得到的模型完全相符。这一成功的应用再次表明改进后的KLEED和CMTA方法是一种简单、实用、可靠的表面结构分析手段,用它对一些很复杂的表面进行结构分析已成为可能。 关键词：     

用低能电子衍射研究Cu（001）表面吸附碲的表面原子结构

本文提出了一个由低能电子衍射能带理论计算所确-定的,在Cu(001)表面的4重对称空隙上吸附Te原子的吸附层模型。原子层间距d_1=1.633±0.004,d_2=1.943±0.007(膨胀7.6％±0.007)。     

用低能电子衍射研究GaAs(110)表面的弛豫

用低能电子衍射研究了GaAs(110)表面的弛豫。发现当理论与实验之间符合得最好时,得到的结构是,保持表面上As—Ga键长不变用一个27.32°±0.24°的旋转角(ω),使As原子向外移动0.10±0.02?,Ga原子向内移动0.55±0.02?,而从Ga到第二层时空间为d₂=1.45±0.01?,从第二层Ga到第三层的空间为d₃=2.01±0.01?。对此结构As的背键长l_As=2.43±0.01?(收缩0.56％),而Ga的背键长l_Ga=2.253±0.004?(收缩8.0％)。 关键词：     

氮离子轰击钼(001)和钼(110)表面形成的有序结构

用能量为1千电子伏,束流为6微安的氮离子轰击含有痕量碳和氧的钼(001)和钼(110)表面10至15分钟,在俄歇能谱中出现了很强的氮的俄歇峰。从室温直到350℃退火,低能电子衍射观察表明,表面是无序层。样品加热到530℃和650℃之间,在钼(001)表面上得到c(2×2)-氮,p(2×2)-氮和(4(2^1/2)×2^1/2)R45°-氮、氧三种结构的低能电子衍射图;在密堆的钼(110)面得到单一结构的c(7×3)-氮的低能电子衍射图。低能电子衍射图与热脱附密切相关 关键词：     

用能带理论研究GaAs(111)—(2×2)表面的原子结构

本文提出了一个由低能电子衍射能带理论计算所确定的GaAs(111)—(2×2)表面的空位模型。发现第一层间距d_1=0.203±0.005A(收缩75％±0.005A),第二原子层间距d_2=2.71±0.04A(膨胀11％±0.04A)和第三层间距d_3=0.78±0.02A(收缩4.4％±0.02A)。对此结构,在表面的As—Ga键长l_(AS_1)-Ga_1=2.449±0.001A,As的背键长l_(AS_1)-Ga_2=2.450±0.002A,其键角(α)为120.06°±0.04°,而悬挂键P的角(β)为93.56°±0.03°。     

Si_3N_4/Si表面Si生长过程的扫描隧道显微镜研究

利用原位扫描隧道显微镜和低能电子衍射分析了Si的纳米颗粒在Si3N4 /Si(111)和Si3N4 /Si(10 0 )表面生长过程的结构演变 .在生长早期T为 35 0— 10 75K范围内 ,Si在两种衬底表面上都形成高密度的三维纳米团簇 ,这些团簇的大小均在几个纳米范围内 ,并且在高温退火时保持相当稳定的形状而不相互融合 .当生长继续时 ,Si的晶体小面开始显现 .在晶态的Si3N4 (0 0 0 1) /Si(111)表面 ,Si的 (111)小面生长比其他方向优先 ,生长方向与衬底Si(111)方向一致 .最后在大范围内形成以 (111)为主的晶面 .相反 ,在非晶的Si3N4 表面 ,即Si3N4 /Si(10 0 ) ,Si晶体的生长呈现完全随机的方向性 ,低指数面如 (111)和 (10 0 )面共存 ,但它们并不占据主导地位 ,大部分暴露的小面是高指数面如 (113)面 .对表面生长过程进行了探讨并给出了合理的物理解释     

用低能电子衍射研究氢在Si(100)表面吸附引起的相变

描述了用低能电子衍射(LEED)研究不同温度下在Si(100)-c(8×8)表面吸氢引起的一系列相变过程。实验发现:在液氮温度下,在Si(100)-c(8×8)表面连续吸氢将引起表面经Si(100)-(4×1)-H向(2×1)-H最终向(1×1)-H转变;而在从700℃到室温间的不同温度下饱和吸氢,实验中观察到:Si(100)-c(8×8)表面将先转变至Si(100)-c(4×4)-H,然后至(2×1)-最终至(1×1)-H。     

Ag在Si(111)表面二维生长有序化动力学研究

利用自制的高分辨率衍射斑角分布测量仪对低能电子衍射斑进行测量,研究Ag在Si(111)表面的有序化规律.结果表明,Ag3^1/2畴在生长过程中,满足标度不变性,是一种自相似的生长过程,在生长初期,它的生长指数近似为1/2,并提出了Ag从Ag(111)岛向外扩散形成Ag3^1/2畴的生长机制.还提出利用光助退火以在较低温度下获得完善的表面结构.     

用低能电子衍射研究ⅢA-ⅤA和ⅡB-ⅥA化合物(110)和(100)表面的弛豫

用低能电子衍射研究了ⅢA-VA和ⅡB-ⅥA化合物(110)和(100)表面的弛豫,发现当理论计算与实验符合得很好时其结构是:保持表面上A-B键长不变,用一个旋转角ω,使B原(离)子向外移动,A原(离)子向内移动,第一表面原子层间距d_1=0.610-0.810A[对ⅢA-VA(110)],0.536—0.825A[对ⅡB-ⅥA(110)1和0.633-1.060A[对ⅡB-ⅥA(1010),第二表面原子层间距d_2=1.300-1.610A[对ⅢA-VA(100)],1.430-1.700A[对ⅡB-ⅥA(110)]和0.820-0.930A[对ⅡB-ⅥA(1010),而第三表面原子层间距d_3=1.410-2·440A[对ⅢA-VA(110)],2.020-2.250A[对ⅡB-VIA(110)]和 1.910-2.440A[对ⅡB-VIA(1010)]。对此结构,弛豫率α是:0.24±0.02[对ⅢA-VA(110)],0.25±0.02[对ⅡB-VIA(1010)]和0.33±0.03[对ⅡB-VIA(1010)]。     

Si_100_2_1表面上Li原子之间的相互作用与表面结构相变

本文用原子交迭和电子离域-分子轨道方法和原子集团模型, 计算了Li 原子在Si (1 0 0 )2 ×l 表面上的吸附能和吸附Li 原子之间的相互作用, 提出了一种在Li 原子的覆盖度将接近于一个单原子层时, 随着覆盖度的进一步增加, 表面结构连续地从Si (100)-Li (2 × l) 转变成Si( 10 0 )一L i(1×1 ) 的结构相变模型. 关键词：     

α-Al2O3(0001)基片表面结构与能量研究

对α-Al2O3(0001)晶体表层三种不同终止原子结构的计算模型,在三维周期边界条件下的κ空间中,采用超软赝势平面波函数描述多电子体系.应用基于密度泛函理论的局域密度近似,计算了不同表层结构的体系能量,表明最表层终止原子为单层Al的表面结构最稳定.对由10个原子组成的菱形原胞进行了结构优化,得到晶胞参数值(a0＝0.48178nm)与实验报道值误差小于1.3%.进一步计算了超晶胞(2×2)表面弛豫,弛豫后原第2层O原子层成为最表层; 对不同表层O,Al原子最外层电子进行了布居分析,表面电子有更大的概率被定域在O原子的周围,表面明显地表现出O原子的电子表面态.     

三个新的稳定硅表面及其家族领地

为了对稳定硅表面进行广泛的搜索,利用低能电子衍射(LEED)研究了13个散布在极射投影三角内各处的高指数硅表面:Si(10　4　13),(6　2　7),(8　4　11),(4　1　10),(2　1　5),(5　1　10),(5　2　10),(5　1　5),(5　1　6),(4　0　5),(12　4　19),(12　3　14)和(12　3　16).结果发现这些清洁的硅表面都不稳定,因为在被充分退火后,它们会彻底小面化成为分属一个或几个稳定表面的小面.提出了一套行之有效的方法,使小面化表面的复杂LEED图得以可靠地标定,进而确定了全部出现的稳定表面的指数.除已知的Si(15　3　23)外,还发现三个新的稳定表面,即Si(20　4　23),(3　1　4)和(3　1　7).同时也粗略地确定了它们的家族领地为了对稳定硅表面进行广泛的搜索,利用低能电子衍射(LEED)研究了13个散布在极射投影三角内各处的高指数硅表面:Si(10　4　13),(6　2　7),(8　4　11),(4　1　10),(2　1　5),(5　1　10),(5　2　10),(5　1　5),(5　1　6),(4　0　5),(12　4　19),(12　3　14)和(12　3　16).结果发现这些清洁的硅表面都不稳定,因为在被充分退火后,它们会彻底小面化成为分属一个或几个稳定表面的小面.提出了一套行之有效的方法,使小面化表面的复杂LEED图得以可靠地标定,进而确定了全部出现的稳定表面的指数.除已知的Si(15　3　23)外,还发现三个新的稳定表面,即Si(20　4　23),(3　1　4)和(3　1　7).同时也粗略地确定了它们的家族领地 关键词： 高指数表面 硅 铟 小面化     

ZnS(110)表面原子几何与电子特性的计算

用总能量最小方法，确定了ZnS(110)表面的原子几何结构，得到与弹性低能电子衍射实验相符的结果．利用格林函数的散射理论方法，计算了题ZnS(110)表面的电子结构，与第一性原理的计算结果进行了比较．讨论了晶格弛豫对表面电子特性的影响． 关键词：     

Si(111)2×1表面重构及1×1畴影响的LEED计算

长期以来Si(111)2×1重构表面的原子结构是个没有完全解决的问题。通过低能电子衍射(LEED)的全动力学的仔细计算,我们分析了以前提出的各种模型,肯定了皱曲的π-建链模型。进一步调整了表面六层原子的位置,使理论计算与实验结果符合得更好。我们最佳的2×1结构的最主要特点是表面链的倾斜达0.44?。最后,我们的计算指出在Si(111)2×1表面中1×1畴的存在对结果产生重大的影响。 关键词：     

一个新的Si{001}2×1表面原子结构模型

本文提出了一个由低能电子衍射能带理论计算所确定的Si{001}2×1表面新的原子结构模型。新结构模型包括二聚键长l_d=2.387?,表面三个原子层间距d₁=0.50±0.01?,d₂=0.96±0.01?,d₃=1.17±0.01?和二聚原子的两个反对称移动。     

稳定In/Si表面的LEED研究

利用LEED图形拟合的方法对大量不同取向In/Si表面的稳定性和小面化进行了研究，新发现了In覆盖度在1/2单层原子以下的三个稳定表面：Si(214)-In，Si(317)-In和Si(436)-In，以及In覆盖度在1单层原子左右的两个稳定表面Si(101)-In和Si(313)-In.此外还确定了In覆盖度在1单层原子左右的6个稳定In/Si表面的家族领地以及In覆盖度在1/2单层原子以下的4个稳定In/Si表面的家族领地.特别值得注意的是 Si(103)-In的家族领地相当大，甚至比最稳定的Si(1 关键词： 硅表面 铟 稳定表面 家族领地     

倍层法计算碱金属诱导的Cu(110)-(1×2)表面再构

本文介绍了低能电子衍射动力学计算中的倍层法,并用之计算了碱金属诱导的Cu(110)-(1×2)再构表面结构。计算结果表明,顶层原子向内收缩至1.13?的失排结构为最可靠结构。 关键词：     

3d过渡金属原子单层在Pd(001)表面磁性的第一性原理研究

用第一性原理基础上的超软赝势方法的总能计算，研究了3d过渡金属(Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn)在Pd(001)表面的单层p(1×1)和c(2×2)结构的表面磁性和总能. 所得结果表明：对于Sc, Ti, V和Cr只存在p(1×1)的铁磁性结构，而Mn只有c(2×2)的反铁磁结构存在. Fe, Co和Ni这三种元素上述两种结构都存在，但是总能上p(1×1)的铁磁结构要低些，因此是比较稳定的结构. 而Cu和Zn在该表面上的单层中不存在上述两种结构. 对于V的p(1×1)铁磁结构，计算得到的每个V原子磁矩为2.41μ_B，大于用全电子方法得到的0.51μ_B. 两种计算方法得到其他金属原子 (Cr，Mn，Fe，Co，Ni)的表面磁矩比较相近，都比孤立原子磁矩略小. 关键词： Pd(001)表面 过渡金属原子单层 表面磁性