支撑金属纳米线生长中魔幻长度的分析
介观与纳米尺度物理
2021-10-14 v1
摘要
金属纳米线可以表现出迷人的物理性质。这些独特性质通常主要源于自由电子在势阱中的量子限域，而电子-电子相互作用不起决定性作用。最近一项实验研究表明，在Ge(001)表面自组装的Ir纳米线具有强烈的长度偏好：纳米线长度是4.8 nm的整数倍。本文采用对应于纳米线几何形状的自由电子气模型来分析这些偏好长度或魔幻长度的选择。该模型表明，一旦考虑电子溢出效应，Ir纳米线中包含偶数个自由电子对应于这些魔幻长度。该模型还表明，纳米线的稳定性随长度增加而减弱，因此解释了为什么实验中未观察到长纳米线。还表明，将纳米薄膜几何中的量子尺寸效应的通用结果直接应用于纳米线几何（其横向尺寸小于电子费米波长）不足以准确描述长度选择。最后，还分析了Ge(001)表面上的单原子Au链生长。与Ir纳米线相反，该模型表明Au链的稳定性强烈依赖于其电子溢出。
引用
@article{arxiv.1404.1599,
title = {Analysis of magic lengths in growth of supported metallic nanowires},
author = {Yong Han},
journal= {arXiv preprint arXiv:1404.1599},
year = {2021}
}
备注
21 pages, 8 figures