Электронная структура поверхности упорядоченных сплавов переходных 3d-металлов

• Автор: Коротеев, Юрий Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 168 с. : ил.

Глава 1. Электронная структура поверхности металлов и сплавов

1.1. Введение

1.2. Электронная структура поверхности металлов

1.3. Особенности электронной структуры поверхности сплавов

1.4. Постановка задачи

Глава 2. Расчёт электронной структуры поверхности методом ПЛППВ

2.1. Основные положения метода ПЛППВ

2.2. Представление базисных функций в методе ПЛППВ

2.3. Коэффициенты разложения

2.4. Гамильтониан и секулярное уравнение

2.5. Зарядовая плотность и потенЦиаЛ...:;.л.;л:..:

2.6. Матричные элементы гамильтониана и матрицы перекрывания
Глава 3. Электронная структура поверхности (001) 52-фазы упорядоченных
сплавов переходных металлов
3.1. Электронная структура объёмных сплавов РеП, Со'П и МП
3.2. Проекция электронной структуры объёмных сплавов на ПЗБ
3.3. Электронная структура поверхности (001)
3.3.1. Поверхность РеП(001)
3.3.2. Поверхность СоП(001)
3.3.3. Поверхность №П(001)
Глава 4. Электронная структура поверхности (110) 52-фазы упорядоченных
сплавов переходных металлов
4.1. Проекция энергетических зон объёмных сплавов РеП, Со'П и №П
на ЗБ поверхности (110)
4.2. Электронная структура поверхности (110)
4.2.1. Поверхность РеП(110)
4.2.2. Поверхность (110) сплавов СоП и №П
Глава 5. Электронная структура поверхности (001) Г/2-фазы упорядоченных
сплавов переходных металлов
5.1. Электронная структура объёмных сплавов Си3РГ Рі3Ті и №3А1
5.2. Проекция электронной структуры объёмных сплавов на ПЗБ
5.3. Электронная структура поверхности (001)
5.3.1 Поверхность Си3Р1(001)
5.3.2 Поверхность Рі3Ті(001)
5.3.3 Поверхность№3А1(001)
Заключение
Литература

Актуальность работы. Большое количество технологически значимых процессов, таких как окисление, электронная эмиссия, гетерогенный катализ, коррозия, адгезия, трение, износ и др. протекает на поверхности твёрдых тел. Осознание важности изучения явлений связанных с поверхностью вылилось в огромный рост числа экспериментальных методов и методик изучения поверхности. Ведущее положение среди них заняли такие методы, как электронная оже-спектроскопия, дифракция медленных электронов, рентгеновская и ультрафиолетовая фотоэлектронные спектроскопии, фотоэлектронная спектроскопия с угловым разрешением, масс-спектроскопия вторичных ионов, резерфордовское обратное рассеяние, автоионная микроскопия, спектроскопия характеристических потерь энергии электронов, метод атомного пучка (см. обзор [1]). Получаемая в экспериментах информация содержит детальные сведения о структуре и составе поверхности, электронном строении поверхностных слоев и адсорбатов.
Параллельно с быстрым развитием экспериментальных методик шло развитие новых теоретических методов исследования фундаментальных характеристик поверхности. Этому способствовало то обстоятельство, что получение из экспериментальных данных информации о структуре поверхности является очень сложной задачей и обычно требует проведения теоретических расчётов. Кроме этого результаты эксперимента дали отправную точку в построении теоретических моделей и критерий их корректности. Вместе с тем теоретические модели имеют и самостоятельную ценность, так как дают намного более детальную информацию об электронной структуре исследуемого объекта, чем любой экспериментальный метод.
К настоящему времени достигнуты значительные успехи в изучении свойств поверхностей полупроводников [2], что послужило научной основой развития микро-, опто- и акустоэлектроники, а так же других областей приборостроения [3-4]. Не менее актуально изучение поверхностных свойств металлов,

34% электронной плотности поверхностного слоя и 13% - подповерхностного связано с электронами в поверхностных состояниях. Видно, что на поверхности Ре/РеТ1(001) электронная плотность испытывает большее, но вместе с тем и быстрее затухающее в глубь плёнки возмущение, чем на поверхности Т1/РеТ1(001).
-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 -8 -6 -4 -2 0 2 4
Е - Ее (эВ) Е - Ер (аВ)
Рис. 3.7 Разности ЛПС плёнок Ті/РеТі(001) (а) и Ре/ТеТі(001) (б). Сплошной кривой представлена разность между ЛПС поверхностного (8) и второго от центра (8-2) слоев, а штриховой - разность между ЛПС подповерхностного (8-1) и центрального (С) слоёв рассматриваемых плёнок. Сравниваются слои содержащие атомы одного и того же сорта.
Типичной особенностью кривой разности ЛПС поверхностного и
центрального слоёв является провал у дна валентной зоны. Он обусловлен дефицитом состояний, имеющих преимущественно характер 5-типа, а также сужением б/-зон в поверхностных слоях (8-1 и 8) и сдвигом их центров тяжести к уровню Ферми относительно положения, занимаемого ими в центре плёнки.
Бо'лыная часть занятых поверхностных состояний на поверхностях обеих типов порождается атомами Ле, тогда как бо'лыная часть незанятых - образована атомами Ті. Для плёнки БеЛ’еТі(ООІ) разность ЛПС поверхностного и второго от центра слоёв имеет высокий положительный пик в окрестности Ер, а для плёнки Ті/РеТі(001) - широкое плато в области энергий от -0.5 до 2.3 эВ. Это говорит об
увеличении числа состояний в этой области энергий и, как следствие, о