清洁Si(111)表面电子结构的理论研究

本文报道在原子集团模型下用CNDO-SCF方法对清洁Si(111)表面电子结构的系统研究结果:(1)计算了表面上的净电荷分布、电荷转移以及局域在各原子轨道上的电荷;发现T₃⁰,T₃⁺和T₃^-式的表面悬挂键结构较难存在;表面原子趋于形成带有分数电荷的悬挂键,而实际上这些悬挂键彼此结合成弯键;表面原子及其悬挂键上有净电荷积累,且有很强的定域性和取向性。(2)计算了原子集团模型的静 关键词：     

Si｛111｝的吸附表面结构

利用低能电子衍射研究了金属和非金属吸附在Ｓｉ｛１１１｝表面的表面结构。结果显示出：对Ａｌ、Ｇａ、Ｂｉ和Ａｕ原子，形成α－Ｓｉ｛１１１｝３×３Ｒ３０°－Ｍ或β－Ｓｉ｛１１１｝３×３Ｒ３０°－Ｍ结构的共价吸附。对Ｌｉ、Ｎａ和Ａｇ原子，形成正离子吸附，全部经高温解吸后，便诱导出Ｓｉ｛１１１｝１×３重构。对Ｔｅ原子，形成负离子吸附，经高温解吸后，便诱导出Ｓｉ｛１１１｝类（１×１）结构。     

Al吸附在Pt,Ir和Au的(111)面的低覆盖度研究

应用密度泛函理论,系统研究了Al原子在Pt(111),Ir(111)和Au(111)表面的桥位、顶位、三重面心立方(fcc)洞位和六角密排(hcp)洞位这四个典型位置的吸附情况. 主要计算了三吸附体系的几何结构、平均结合能和差分电荷密度,并系统讨论了相关原子的密立根电荷布居数和投影态密度.研究发现,对于Pt(111)和Ir(111)表面,Al原子在hcp洞位最稳定,但是对于Au(111)表面,Al原子在fcc洞位最稳定. 关键词： 吸附 密度泛函理论 结合能 电子结构     

CdTe(111)表面碱金属吸附的电子结构特性研究

从理论和实验两个方面对ＣｄＴｅ（１１１）表面碱金属吸附的电子结构特性进行了研究．实验结果表明碱金属Ｋ在ＣｄＴｅ（１１１）表面吸附是Ｃｄ替位吸附，它影响了ＣｄＴｅ（１１１）表面的表面态分布，产生了费密钉扎现象．在理论方面，首先采用线性糕模轨函数（ＬＭＴＯ）方法对ＣｄＴｅ（１１１）表面的Ｋ吸附电子结构特性作了研究，得出了与实验符合的结果．对碱金属在ＣｄＴｅ（１１１）表面的吸附电子结构特性系统对比研究表明ＣｄＴｅ（１１１）表面的碱金属吸附特性不仅受碱金属原子序数的影响，而且与碱金属原子的内层电子组态有关 关键词：     

CdTe(111)表面电子结构

利用Muffin-Tin轨道线性组合法(LMTO),采用Slab模型,计算了CdTe(111)表面的电子结构,给出总体、局域及分波态密度,该结果与同步辐射光电子谱实验结果符合. 关键词：     

Na在Si(111)表面(3×1)有序吸附结构的光电子能谱研究

分析了Si(111)7×7表面上Na(3×1)有序吸附的同步辐射光电子能谱的变化,并与Paggel等的扫描隧道显微镜和光电子能谱比较,得出Na吸附在类余留原子(rest atom)的位置,支持Mnch的模型,与室温下无序吸附Na的光电子能谱相比较,得出Na-Si界面肖特基势垒形成是由Na与Si原子之间的相互作用决定,与表面构形是否有序关系不大,势垒高度与MIGS理论预计值相符。     

Mg-Sn-Si合金中Mg2(Si,Sn)复合相的结构与性能研究

研究了铸态Mg-Sn-Si合金中Mg₂(Si,Sn)复合相的结构、 特性以及该相对Mg-Sn-Si合金变质作用的影响. 结果表明: Sn原子能取代Mg₂Si中的部分Si生成Mg₂(Si,Sn)复合相, 该三元相与Mg₂Si, Mg₂Sn相的结构相同, 属于面心立方结构, Mg₂(Si,Sn)相的元素含量并不固定, 在Si富集区形成的Mg₂(Si,Sn)相中, Si元素含量高, 在Si贫乏区形成的Mg₂(Si,Sn)相中, Si元素含量低. Si含量较多的Mg₂(Si,Sn)相性能与Mg₂Si相接近, Sn含量较多的Mg₂(Si,Sn)相性能与Mg₂Sn相接近, 实验中发现Mg₂(Si,Sn)复合相的纳米硬度、 弹性模量与维氏硬度等物理性能介于Mg₂Si与Mg₂Sn之间, Mg₂(Si,Sn)相对汉字状Mg₂Si相的变质处理起到桥梁作用. 关键词： Mg-Sn-Si合金 2Si')" href="#">Mg₂Si 2Sn')" href="#">Mg₂Sn 2(Si,Sn)复合相')" href="#">Mg₂(Si,Sn)复合相     

第一性原理计算Ni原子吸附在Al(111)表面原子结构和电子态(英文)

利用密度泛函理论和广义梯度近似研究镍吸附在Al(111)表面.在覆盖率为0.25ML下,分析了Ni吸附在Al(111)表面的面心立方洞位、六角密排洞位、顶位和桥位四个高对称位的原子结构和吸附能.比较不同高对称位的吸附能发现,六角密排洞位的吸附能最大,是5.76eV,是最稳定的吸附位置.详细讨论了两个最低能量结构-三重洞位的电子结构、功函数、表面偶极距和Ni-Al键的特性.在费米能级附近,Ni-3d和Al-3s,3p轨道产生杂化,形成金属间化合键.由于吸附导致双金属体系表面偶极距和功函数的变化.我们发现:Ni原子与Al(111)表面原子间成建主要是共价键,没有表现出明显的静电荷跃迁,相应的产生非常小的表面偶极距.与面心立方洞位相比,六角密排洞位在费米能级附近产生较低的态密度,在键态附近产生较大的杂化.     

As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As在InP(110)表面不同吸附结构的电子性质.体材料采用实用的经验紧束缚近似方法的哈密顿，分别计算了As-P交换作用和形成外延连续层结构表面态的性质，指出了表面态和表面共振态产生的原因.在计算中，一些表面紧束缚相互作用参数进行了调整，所得结果好于其他理论方法. 关键词：     

Cu（001）表面CO吸附的电子结构效应

本文应用Ｒｅｃｕｒｓｉｏｎ方法，计算了ＣＯ在Ｃｕ（００１）表面不同位置（顶位、桥位和空位）吸附的电子结构，分析了ＣＯ与Ｃｕ表面原子之间的键作用。分析表明ＣＯ在顶位吸附时，Ｃｐｘ（ｐｙ）－Ｃｕｄｓ（１号）和Ｃｐｘ（ｐｙ）－Ｃｕｄ２（ｄｓ）（２号）之间存在较强的键作用，这有利于ＣＯ在顶位吸附。桥位和空位吸附时，ＣＯ与表面原子形成的键较弱，是不稳定的。计算结果得到了实验的支持。     

第一性原理计算Ni原子吸附在Al(111)表面原子结构和电子态

利用密度泛函理论和广义梯度近似研究镍吸附在Al(111)表面。在覆盖率为0.25ML下,分析了Ni吸附在Al(111)表面的面心立方洞位、六角密排洞位、顶位和桥位四个高对称位的原子结构和吸附能。比较不同高对称位的吸附能发现,六角密排洞位的吸附能最大,是5.76 eV,是最稳定的吸附位置。详细讨论了两个最低能量结构-三重洞位的电子结构、功函数、表面偶极距和Ni-Al键的特性。在费米能级附近,Ni-3d和Al-3s,3p轨道产生杂化,形成金属间化合键。由于吸附导致双金属体系表面偶极距和功函数的变化。我们发现：Ni原子与Al(111)表面原子间成建主要是共价键,没有表现出明显的静电荷跃迁,相应的产生非常小的表面偶极距。与面心立方洞位相比,六角密排洞位在费米能级附近产生较低的态密度,在键态附近产生较大的杂化。     

ZnS(111)表面电子结构研究

利用Ｍｕｆｉｎ-Ｔｉｎ轨道线性组合（ＬＭＴＯ）法，采用ｓｌａｂ模型计算了半导体ＺｎＳ（１１１）表面的电子结构，给出了总体、局域及分波态密度，分析了两种ｓｌａｂ模型的表面稳定性和表面态．理论态密度曲线与ＺｎＳ（１１１）表面同步辐射光电子能谱相符合     

Ni(111)表面C原子吸附的密度泛函研究

基于密度泛函理论的第一性原理计算,对过渡金属Ni晶体与Ni (111)表面的结构和电子性质进行了研究, 并探讨了单个C原子在过渡金属Ni (111)表面的吸附以及两个C原子在Ni(111)表面的共吸附. 能带和态密度计算表明, Ni晶体及Ni (111)表面在费米面处均存在显著的电子自旋极化. 通过比较Ni (111)表面各位点的吸附能,发现单个C原子在该表面最稳定的吸附位置为第二层Ni原子上方所在的六角密排洞位, 吸附的第二个C原子与它形成碳二聚物时最稳定吸附位为第三层Ni原子上方所在的面心立方洞位. 电荷分析表明,共吸附时从每个C原子上各有1.566e电荷转移至相邻的Ni原子, 与单个C原子吸附时C与Ni原子间的电荷转移量(1.68e)相当. 计算发现两个C原子共吸附时在六角密排洞位和面心立方洞位的磁矩分别为0.059μ_B和 0.060μ_B,其值略大于单个C原子吸附时所具有的磁矩(0.017μ_B).     

Si掺杂Al2O3电子结构的第一性原理计算

本文采用第一性原理对纯Al2O3和Si掺杂的Si 0.167Al0.833O1.5, Si 0.25Al0.75O1.5晶体体系的能带结构、态密度进行了计算分析. 结果发现：随着Si在Al2O3晶体中所占比例的增加,体系能隙变小,在Si 0.25Al0.75O1.5晶体体系中能隙已降到2.5eV,表明该体系为半导体材料;而在掺杂的体系中有数条分散的能带穿过了费米能级,即可以预测该掺杂体系有特别的光电性质;同时对比纯Al2O3和Si掺杂的Si 0.167Al0.833O1.5, Si 0.25Al0.75O1.5晶体体系的总态密度,发现掺杂体系的价带和导带向低能区域移动.     

Si中B-空位复合缺陷的电子结构

本文对Si中B-空位(BV)缺陷的电子结构,提出一个“五个空杂化轨道”的简化理论模型。用紧束缚的Koster-Slater格林函数方法,算得的空位最近邻原子的超精细相互作用常数,以及电子波函数在远离空位的几率分布都同电子-核子双共振实验结果相符合。理论确定的深能级位置同深能级瞬态谱的实验值相比拟。协调了现有BV°缺陷的实验资料,支持了B原子位于空位的次近邻,BV°缺陷处于B^-V⁺电荷态的结论。 关键词：     

ZnO(0001)表面吸附B的电子结构和光学性质研究

采用基于密度泛函理论的总体能量平面波超软赝势方法,结合广义梯度近似,对清洁ZnO(0001)表面及B/ZnO(0001)吸附体系进行了几何结构优化,计算了B/ZnO(0001)吸附体系的吸附能、能带结构、电子态密度和光学性质.计算结果表明:B在ZnO(0001)表面最稳定的吸附位置是T₄位.吸附后B/ZnO(0001)吸附体系表面带隙有所减小,表面态的组成发生变化,n型导电特性有一定程度的减弱,同时,对紫外光的吸收能力显著增强. 关键词： ZnO(0001)表面 B吸附 电子结构 光学性质     

InSb(211)A,B表面电子结构特性

采用散射理论的格林函数方法计算了InSb(211)A,B两类表面的电子结构,分别给出了两类表面的表面投影能带结构,分析了各表面态的轨道特性和色散特性;并在此基础上讨论了两类表面的稳定性;计算结果和实验结果定性的相符合. 关键词：     

(Zn,Al)O电子结构第一性原理计算及电导率的分析

采用第一性原理平面波赝势方法和广义梯度近似计算了ZnO与(Zn,Al)O的电子结构.结合分子轨道理论,从原子布居、键布居、能带结构和态密度角度分析了掺Al前后ZnO的成键情况及对电子间相互作用的影响.利用第一性原理计算结果理论推导计算了(Zn,Al)O的载流子浓度并进一步分析了ZnO电导率的变化情况.与实验结果比较可知,掺Al后ZnO载流子浓度增加,并且ZnO的电导率比未掺杂时有了显著的提高. 关键词： 第一性原理 电子结构 电导率 (Zn Al)O     

H2O在Al(111)表面吸附的量子化学研究

用量子化学从头算方法，以原子族Ａｌ１０模拟表面，研究了水在Ａｌ（１１１）表面上不同吸附拉的吸附情况，计算得到了稳定的吸附构型和结合能，结果表明：顶位是其最佳吸附位，而且水在表面能以两种取向被吸附，距表面较远时，Ｈ端靠近表面，然后跨过一能垒到达最佳吸附位，此时氧端靠近表面。在吸附过程中，水向表面转移电荷，导致表面功函降低，在氧原子不加极化函数进，水分子的二次轴垂直于表面时能量最低；当考虑中氧的ｄ轨道     

Al（111）与Ag（001）表面电子结构与稳定性的研究

采用ＬＭＴＯ－ＡＳＡ方法，对几种不同方法获得的不尽相同的Ａｇ（１１１）“稳定表面”的表面电子结构进行了系列对比研究，给出了这些不同表面弛豫结构的电子结构特性，根据表面能的大小，指出了最稳定表面结构应为单层向内弛豫表面，并对该类表面结构的电子结构特性作了分析和讨论。