STM 模拟中的任意针尖取向：三维 WKB 理论及其在 W(110) 上的应用
材料科学
2013-10-15 v1 介观与纳米尺度物理
计算物理
摘要
我们将三维 (3D) Wentzel-Kramers-Brillouin (WKB) 原子叠加方法中实现的轨道依赖电子隧穿模型进行了扩展，通过纳入任意针尖取向来模拟扫描隧道显微镜 (STM)。针尖取向的特征是通过相对于样品坐标系旋转而获得的、以针尖顶端原子为中心的局部坐标系来描述的，该旋转由欧拉角表征。应用我们的方法，我们强调了参与隧穿的电子轨道的实空间形状的作用，并分析了在模型钨针尖不同取向下，W(110) 表面上方隧穿电流的收敛性和轨道贡献。我们还模拟了恒流条件下的 STM 图像，发现其质量很大程度上取决于针尖取向。某些取向会导致图像中出现并非位于 W 原子上方的凸起。这种表观原子位置的存在使得难以识别表面原子的确切位置。建议在评估其他表面的实验 STM 图像时也应考虑这种针尖取向效应。所提出的计算高效的隧穿模型可能有助于通过将 STM 实验与大量系统变化针尖取向的模拟进行比较，从而获取更多关于局部针尖几何结构和取向的信息。
引用
@article{arxiv.1307.4344,
title = {Arbitrary tip orientation in STM simulations: 3D WKB theory and application to W(110)},
author = {Gábor Mándi and Norbert Nagy and Krisztián Palotás},
journal= {arXiv preprint arXiv:1307.4344},
year = {2013}
}
备注
1 Table, 6 Figures. arXiv admin note: text overlap with arXiv:1206.6628