镍 (111) 表面铋薄膜的第一性原理研究
介观与纳米尺度物理
2015-06-15 v1 材料科学
摘要
近期一项实验 (Bollmann11) 表明，铋在 Ni(111) 表面上形成高度为 3、5 和 7 层的六方密排 (HCP) 薄膜，并提出了一种基于自由电子的量子尺寸效应作为解释。为了检验这一观点，我们利用密度泛函理论计算了 Ni(111) 表面上 Bi 的总能量。我们发现 HCP 薄膜的稳定性与观察到的奇数层偏好不符，且添加使 HCP 层起皱的覆盖原子会导致结构机械失稳。此外，我们发现基于体相 Bi 结构的菱方薄膜比所提出的 HCP 薄膜在能量上更为有利。这些结构也倾向于奇数层，但这是由于共价化学键而非自由电子的限域效应。具体而言，首先形成一个强吸附的表面单分子层，随后是类体相的菱方双分子层。
引用
@article{arxiv.1304.3353,
title = {First Principles Study of Bismuth Films on the Nickel(111) Surface},
author = {Qin Gao and Michael Widom},
journal= {arXiv preprint arXiv:1304.3353},
year = {2015}
}
备注
14 pages, 7 figures