Ag(001) 上 Mn$_3$O$_4$(001) 薄膜生长——基于 NEXAFS、STM 和 LEED 的系统研究

几乎七个 Mn$_3$O$_4$ 单位晶胞厚度的 Mn$_3$O$_4$(001) 薄膜在 Ag(001) 上的生长已通过近边 X 射线吸收精细结构谱（NEXAFS）、扫描隧道显微镜（STM）和低能电子衍射（LEED）的互补组合进行了监测。氧化物薄膜通过分子束外延制备。利用 NEXAFS，明确确定锰氧化物为 Mn$_3$O$_4$。在生长初始阶段，形成嵌入衬底的具有 p(2$\times$1) 和 p(2$\times$2) 结构的氧化物岛。对于高达 1.5 个单位晶胞的 Mn$_3$O$_4$ 覆盖度，在 STM 和 LEED 中可观察到膜的 p(2$\times$1) 结构。厚度的进一步增加导致氧化物薄膜的相变，产生具有 45$^\circ$ 旋转原子图案的附加 c(2$\times$2) 结构。基于 Mn$_3$O$_4$ 尖晶石单位晶胞的子层模型讨论了出现的薄膜结构。虽然岛边缘的极性决定了初始岛的结构，但较厚层的表面能因薄膜重构而显著降低。