赤铁矿 α-Fe₂O₃(0001) 表面二维 FeO₂ 终止层的鉴别
材料科学
2019-05-10 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
铁氧化物是地球上最丰富的化合物之一，因而在工业过程中被广泛研究和使用。尽管已有诸多努力，对其某些表面相结构的确切理解仍难以捉摸，尤其是氧化后的 α-Fe₂O₃(0001) 赤铁矿表面。我们详述了一种在整个赤铁矿表面制备该相的优化方案，并通过原子级分辨显微镜、电子衍射和表面敏感谱学研究了其复杂结构的几何参数与组成。我们得出结论：氧化后的 α-Fe₂O₃(0001) 表面由一种二维铁氧化物终止，其结构、晶格参数和取向均不同于体相衬底。利用总能量密度泛函理论对大规模原子模型进行模拟，我们确定该表面层的结构为附着在半金属终止体相上的反铁磁性、导电的 1T-FeO₂。该模型成功再现了原子分辨图像和电子衍射图中观察到的特征调制。
引用
@article{arxiv.1811.09996,
title = {Identification of two-dimensional $FeO_2$ termination of hematite ${\alpha}-Fe_2O_3(0001)$ surface},
author = {Jesús Redondo and Petr Lazar and Pavel Procházka and Stanislav Průša and Jan Lachnitt and Benjamín Mallada and Aleš Cahlík and Jan Berger and Břetislav Šmíd and Pavel Jelínek and Jan Čechal and Martin Švec},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.09996},
year = {2019}
}