Вышедшие номера
Атомная и электронная структура поверхности 3C-SiC(111)-(2sqrt(3)sqrt
Переводная версия: 10.1134/S1063783418100037
Бекенев В.Л.1, Зубкова С.М.1
1Институт проблем материаловедения им. И.Н. Францевича Национальной академии наук Украины, Киев, Украина
Email: bekenev@ipms.kiev.ua
Поступила в редакцию: 19 марта 2018 г.
Выставление онлайн: 19 сентября 2018 г.

Впервые проведено теоретическое исследование и ab initio расчеты атомной и электронной структуры 4-х вариантов поверхности 3C-SiC(111)-(2sqrt(3)sqrt, заканчивающейся Si: исходной, релаксированной, реконструированной и релаксированной после реконструкции. В приближении слоистой сверхрешетки поверхность моделировалась системой тонких пленок (слэбов) толщиной 12 атомных слоев, и разделенных вакуумными промежутками ~16 Angstrem. Для замыкания оборванных связей углерода на противоположной стороне пленки добавлялись 12 атомов водорода. Ab initio расчеты проводились с использованием программы QUANTUM ESPRESSO, основанной на теории функционала плотности. Показано, что реконструкция приводит к расщеплению атомных слоев. Предыдущие работы авторов и экспериментальные данные показали, что подобные расщепления присущи реконструкциям поверхности (111) в кристаллах со структурой сфалерита. Рассчитаны и проанализированы зонные структуры 4-х вариантов слэба. Рассчитаны полные и послойные для 4-х верхних слоев плотности состояний валентных электронов. Показано, что реальная поверхность имеет металлическую проводимость. Все расчеты были выполнены на вычислительном кластере Института проблем материаловедения НАН Украины.