不同密度氢吸附金刚石(100)表面的微观结构

利用基于广义梯度近似的密度泛函理论,计算了金刚石(100)表面不同氢吸附密度的平衡态几何结构和态密度.结果表明对于2×1构型,在平行和垂直表面两个方向上发生弛豫,而1×1构型仅在垂直表面方向上发生弛豫.另外,清洁2×1,2×1 ∶0.5H和1×1 ∶1.5H表面,带隙中存在空表面态;而对于1×1 ∶2H和2×1 ∶H两种表面结构,空表面态上移进入导带,带隙中不存在表面态.结合电荷密度分布,探讨了金刚石(100)不同构型和氢吸附密度表面的表面态诱发机理. 关键词： 氢吸附 金刚石 弛豫 表面态     

Cl在GaAs(110)面上的吸附

本文主要研究Cl是吸附在GaAs(110)理想表面还是弛豫表面,是与表面正离子成键还是与表面负离子成键。计算采用集团模型和密度自洽的EHT方法。结果表明Cl只能吸附在弛豫的GaAs(110)面上,与表面As原子成键。在这个位置上吸附Cl的态密度与实验符合较好。 关键词：     

ZnTe(110)表面电子态及其弛豫对表面电子态的影响

给出了Ⅱ-Ⅵ族半导体化合物ZnTe(110)表面电子特性的理论研究.考虑最近邻的sp³s模型描述体态电子结构，使用散射理论方法，给出了理想和弛豫ZnTe(110)表面的波矢分辨的电子态密度和表面投影带结构.结果表明：弛豫的ZnTe(110)表面在带隙中没有表面态存在.在价带中的表面态及表面共振态和其他弛豫的Ⅲ-Ⅴ族及Ⅱ-Ⅵ族半导体的(110)表面具有相似的特征.与实验结果及第一性原理的自洽赝势计算结果相比，计算的结果符合得很好. 关键词：     

α-Al2O3(0001)表面弛豫及其对表面电子态的影响

在周期边界条件下的κ空间中 ,采用基于密度泛函理论的局域密度近似平面波超软赝势法 ,对最外表面终止层为单层Al的α Al2 O3 超晶胞 (2× 2 ) (0 0 0 1)表面结构进行了弛豫与电子结构计算研究 .结果表明 ,最外表面Al-O层有较大的弛豫 ,明显地影响了表面原子与电子结构 ,布居分析表明表面电子有更大的几率被定域在O原子的周围 ,表现出O的表面态 .进一步分析了表面弛豫前后表面电子密度、态密度变化 ,表面能级分裂主要来自于O的 2 p轨道电子态变化 .通过对比弛豫前后的表面电子局域函数 (ELF)图 ,分析了表面成键特性 .     

GaAs1-xPx(110)清洁表面结构和电子态的研究

本文用有限集团的EHT方法研究了GaAs_1-xP_x(110)清洁表面的弛豫和电子态。出现三元合金的表面旋转弛豫角约为26°左右;当X≥0.25时,在禁带中靠近导带底处有空的本征表面态存在。 关键词：     

GaAs(110)面的电子结构

本文研究GaAs(110)面旋转弛豫的电子结构,采用一个原子集团来模拟GaAs(110)面,在其内边界上用一些“类Ga”和“类As”原子来钝化伸向体内的悬挂键,以消除由于有限模型而引起的多余边界效应。用EHT方法计算集团的总能量,由能量极小定出GaAs(110)面最稳定的弛豫位置为表面旋转角ω=18°,表面Ga原子向体内下降0.33?,As原子上升0.13?,这与Pandey等人从光电子部分产额谱所得的结果基本一致。本文还计算了理想和弛豫的GaAs(110)面的态密度,发现对于理想的(110)面禁带中确实存在一个空的表面峰。弛豫后,该峰向上移动进入导带,禁带中不再出现表面峰,与实验结果相符。 关键词：     

Sb吸附在InP(110)表面电子性质的理论研究

利用形式散射的格林函数方法,研究了Sb在InP(110)表面单层吸附时的电子性质．分别计算了清洁的InP(110)弛豫表面和InP(110)-Sb(1ML)体系的表面态的性质,指出了表面态和表面共振态产生的原因．所得结果与实验相符. 关键词：     

CdTe(110)弛豫表面电子态的计算

利用形式散射理论，采用次近邻的紧束缚模型计算了CdTe（110）弛豫表面的电子结构，给出了总体、局域及分波态密度，并给出了表面能带．所得到的结果与实验和第一原理计算结果符合得很好．通过分析表面态的变化，指出表面发生弛豫的原因主要是阴阳离子的p态电子的相互作用加强所致． 关键词：     

FeS2(100)表面原子几何与电子结构的理论研究

采用密度泛函理论研究了FeS2(100)表面原子几何与电子结构.理论计算结果表明:FeS2(100)表面无弛豫、无重构,是体相原子几何的自然终止.与体相电子结构相比,FeS2(100)表面电子特性明显不同,禁带中央产生新的表面态,且表面态局域性强,主要由Fe原子的3d分波贡献.配位场理论定性分析表明:FeS2(100)完整晶面表面态产生机制是Fe原子的配位数减少、局部对称性下降所致 关键词： 密度泛函理论 表面电子结构 FeS2     

Si(111)理想、弛豫及2×1重构表面的声子谱研究

本文利用微扰的方法考虑了占据态与空态间的耦合对能带能量的影响,给出延展键轨道近似下半导体力常数的解析表达式.利用这些表达式求出Si(111)的理想、1×1弛豫及2×1Haneman模型重构表面的声子色散曲线及其表面振动的振幅分布.不同表面结果的比较显示弛豫及重构对表面声子性质具有决定性的影响.同时,分析表明Haneman的2×1表面重构模型不足以满意地解释有关实验结果.     

VC(001)弛豫表面构型与电子结构第一性原理研究

用第一性原理方法对VC(001)清洁表面的构型和电子结构进行了详细研究，与TiC(001)面类似，VC(001)面弛豫后形成表面皱褶，其表层V原子和C原子分别朝体相和真空方向移动. 能带计算结果表明，过渡金属碳化物(001)面的能带结构符合刚性带理论模型. 对于VC(001)面，表面态主要处在-30eV附近，其主要成分为表层C原子的2pz轨道. 此外，以表层V原子的3d轨道成分为主的表面态出现在费米能级附近，由于这些表面态以表面法线方向的轨道(3d２z和3dxz/dyz)为主要成分，因此在表面反应中将起到重要作用，从而体现出与TiC(001)面不同的反应性质. 关键词： 过渡金属碳化物 表面态 能带结构     

GaAs(110)面的紧束缚计算

本文研究了GaAs(110)弛豫表面的紧束缚计算,采用了有饱和的slab(薄片)模型,来模拟半无限大的晶体。通常的slab模型有两个表面,本模型与其不同之处在于用类As和类Ga原子来饱和伸向体内的悬挂键,使之只保留一个表面,从而大大降低久期矩阵的阶数。从计算的表面定域态密度表明,采用五层的有饱和的Slab模型,就可以得到较好的结果。 关键词：     

GaN(0001)表面电子结构和光学性质的第一性原理研究

采用基于第一性原理的密度泛函理论平面波超软赝势方法计算了(2×2)GaN(0001)清洁表面的能带结构、态密度、表面能、功函数和光学性质.发现弛豫后GaN(0001)表面的能带结构发生较大变化,表面呈现金属导电特性,导带底附近存在明显的表面态,在偶极矩的作用下表面电荷发生转移,Ga端面为正极性表面;计算获得了GaN(0001)表面的表面能和功函数分别为2.1J.m^-2和4.2eV;比较分析了GaN(0001)表面和体相GaN的光学性质,发现两者存在较大差异.     

第一性原理研究BaTiO3(001)表面的电子结构

在密度泛函理论的基础上,采用平面波赝势方法计算了立方相BaTiO3(001)表面的电子结构.结构优化表明最表层原子都向体内弛豫,且金属原子弛豫幅度最大,同时各层层间距变化呈交错分布.对两种表面结构的总能计算发现TiO:表面稳定性比BaO表面弱,一方面是由于TiO2表向结构中存在O-2p表面态,使价带和导带中电子态向高能区域偏移.另一方面,TO2表面附近Tj-O共价键存在强弱差异,有利于发生表面吸附.而在BaO表面结构中,最表层BaO的存在消除了这种差异,因而其表面稳定性较强.     

Cu(100) (2×22)R45°-O的表面结构与电子态的密度泛函研究

用第一性原理的总能计算研究了Cu(100))面的表面结构、弛豫以及氧原子的(2×22)吸附状 态.计算给出了Cu(100) (2×22)R45°-O吸附表面的结构参数，并得到了上述结构下氧吸附 的Cu(100)表面氧原子和各层Cu原子的电子态密度.计算得到的吸附表面功函数为4.58 eV ，与清洁Cu(100)表面功函数(～4.53 eV)几乎相同.吸附氧原子与最外层铜原子之间的垂直 距离约为0.02 nm，其能带结构体现出一定的金属性，同时由于Cu-O的杂化作用在费米能以 下约6.4 eV附近出现了局域的表面态.可以认为，在Cu(100) (2×22)R45°的氧吸附表面结 构下，吸附氧原子和衬底之间的结合主要来源于表面最外层铜原子与氧原子的相互作用. 关键词： Cu(100)(2×22)R45°-O表面 缺列再构 表面电子态     

Si(111)表面原子弛豫研究

本文用原子集团模型和推广的Hueker方法研究Si(111)面的表面弛豫,得到表面Si原子向体内弛豫0.10?的结论,改进了已有的经验估计和理论计算结果,与LEED的分析结果符合较好。 关键词：     

用低能电子衍射研究清洁的镍(001)、(110)和(111)表面的驰豫

在本文里,我们用一维的能带理论研究清洁的镍(001)、(110)和(111)表面的弛豫.我们考虑用一个复数势场函数(U_0+iw_0),这里U_0和W_0是复数势场函数的实部和虚部,它们表示电子在清洁的镍(001)、(110)和(111)表面上的弹性、准弹性和非弹性散射势场,我们发现,当清洁的镍(001)、(110)和(111)表面分别弛豫+2.5％、—5.o％和+1.25％时,计算和观测的结果相一致,     

a-Al2O3（0001）表面弛豫及其对表面电子态的影响

在周期边界条件下的，k空间中，采用基于密度泛函理论的局域密度近似平面波超软赝势法，对最外表面终止层为单层Al的a-Al2O3超晶胞(2×2)(0001)表面结构进行了弛豫与电子结构计算研究．结果表明，最外表面Al-O层有较大的弛豫，明显地影响了表面原子与电子结构，布居分析表明表面电子有更大的几率被定域在O原子的周围，表现出O的表面态．进一步分析了表面弛豫前后表面电子密度、态密度变化，表面能级分裂主要来自于O的2p轨道电子态变化．通过对比弛豫前后的表面电子局域函数(ELF)图，分析了表面成键特性．     

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＝0.48178n m)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. 关键词： 2O₃(0001)')" href="#">α-Al₂O₃(0001) 超软赝势 表面结构 表面态     

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.