Mg 掺杂 MgO/Ag(001) 界面诱导的功函数变化：俄歇电子衍射与密度泛函理论联合研究
材料科学
2014-11-26 v1
摘要
利用俄歇电子衍射实验、紫外光电子能谱和密度泛函理论（DFT）计算，研究了界面金属层中具有替代性 Mg 原子的 MgO/Ag(001) 超薄薄膜的性质。利用 Mg KL_23 L_23 俄歇谱的逐层分辨率并使用多重散射计算，我们首先确定了有无界面掺入 Mg 原子的 MgO/Ag(001) 系统的层间距及形貌参数。我们发现，Mg 原子的掺入驱动了界面层的强烈畸变，其对金属/氧化物电子结构的影响是导致与界面能带偏移相关的功函数显著降低（0.5 eV）。这些实验观测结果与我们的 DFT 计算非常吻合，后者复现了诱导的晶格畸变，并揭示（通过 Bader 分析）界面 Mg 浓度的增加导致电子从 Mg 转移到金属界面层的 Ag 原子。虽然局部晶格畸变表现为 MgO 界面层的 O2- 离子与金属界面层最近邻的正电荷（负电荷）Mg（Ag）邻居之间的吸引（排斥）库仑相互作用的结果，但其对功函数降低的影响有限。最后，尝试从电荷转移、皱褶和静电压缩贡献的角度分析诱导的功函数变化，结果表明界面 Mg 原子掺入诱导的金属/氧化物功函数变化主要由静电压缩效应的增强所驱动。
引用
@article{arxiv.1411.6905,
title = {Induced Work Function Changes at Mg-doped MgO/Ag(001) Interfaces: a Combined Auger Electron Diffraction and Density Functional Study},
author = {T. Jaouen and P. Aebi and S. Tricot and G. Delhaye and B. Lépine and D. Sébilleau and G. Jézéquel and P. Schieffer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1411.6905},
year = {2014}
}
备注
13 pages, 8 figures