GaAs/Fe₃Si 核/壳纳米线的衍射：纳米面的形成

GaAs/Fe₃Si 核/壳纳米线结构通过分子束外延在氧化 Si(111) 衬底上制备，并利用同步辐射 X 射线衍射进行了研究。Fe₃Si 壳层的表面呈现出纳米面。这些面由显著的 Fe₃Si{111} 晶面组成。密度泛函理论表明，Si 终止的 Fe₃Si{111} 表面能量最低，与实验结果一致。我们可以分析纳米线集合的 X 射线漫散射和衍射，同时避免来自衬底和纳米线之间多晶薄膜的信号干扰。Fe₃Si 纳米面在 X 射线倒易空间图中产生条纹，相对于裸 GaAs 纳米线的条纹旋转了 30° 的方位角。在相应的透射电子显微镜图像中，只有当入射电子束沿 [1$\overline{1}$0] 方向取向时才能观察到这些面，这与 X 射线结果一致。X 射线扫描中的额外峰表明，在较高的生长温度下，Fe₃Si 壳层与 GaAs 核之间开始发生化学反应。