基于密度方法的键分辨扫描隧道显微镜
材料科学
2025-10-15 v1 仪器与探测器
摘要
键分辨扫描隧道显微镜 (BRSTM) 是一种最近的技术，将扫描隧道显微镜 (STM) 的优势与使用 CO 功能化针尖的非接触原子力显微镜 (ncAFM) 提供的卓越分子内分辨率相结合，为表面分子相互作用提供独特见解。在本工作中，我们提出了一种新颖且易于实现的用于模拟 BRSTM 图像的方法，该方法已用于再现 Perylene-3,4,9,10-tetracarboxylic dianhydride (PTCDA) 于 Ag(111) 上的新的实验 BRSTM 数据，这些数据通过 unprecedented 控制获得，针尖-样品间距约为 10~pm。我们的方法将用于高分辨原子力显微镜 (HRAFM) 开发的全密度模型 (FDBM) 与陈氏导数近似结合用于隧道通道，有效地捕捉了 和 通道的贡献，同时考虑了探针-样品相互作用导致的 CO 针尖偏转。这一方法准确地再现了 PTCDA/Ag(111) 和 1,5,9-trioxo-13-azatriangulene (TOAT)/Cu(111) 系统的实验结果，包括复杂的针尖-样品距离依赖特征。此外，我们还证明了基板诱导效应的重要作用，这些效应可以修改分子轨道占据情况和 CO 探针的松弛，从而导致不同的 BRSTM 图像特征。
引用
@article{arxiv.2510.11929,
title = {Bond-resolved STM with density-based methods},
author = {Emiliano Ventura-Macias and Jose Martinez-Castro and Guillermo Haas and Jara Trujillo-Mulero and Pablo Pou and Taner Esat and Markus Ternes and Ruslan Temirov and F. Stefan Tautz and Ruben Perez},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.11929},
year = {2025}
}