观点：成像原子步幅几何以确定缔结型材料的表面终止
材料科学
2024-10-01 v1 强关联电子
摘要
本文综述了扫描隧道显微镜在各种类型缔结型材料表面确定方面的研究，包括11型（CoSn、FeSn、FeGe）、32型（Fe3Sn2）、13型（Mn3Sn）、135型（AV3Sb5，A=K、Rb、Cs）、166型（TbMn6Sn6、YMn6Sn6和ScV6Sn6）以及322型（Co3Sn2S2和Ni3In2Se2）。我们首先演示，测量的不同表面之间的步幅高度通常偏离预期值（±0.4~0.8Å），这是由于隧道卷积效应与电子态的叠加，对于Co3Sn2S2尤其如此，其中预期的Sn-S层间距离为0.6Å。这一问题在Co3Sn2S2中尤为严重。因此，我们提出了一种用于表面确定的通用方法，即原子步幅几何成像，这是一种基本但又实验上具有挑战性的方法，需精确定位步幅并以原子精度进行成像。我们讨论了如何利用该方法解决Co3Sn2S2的表面终止之谜。该方法为存在杂原子态和空位的自然解释，除使用未知杂质态外，我们提出并使用设计者层选择性取代性化学标记来确认该方法的有效性。最后，我们将该方法应用于确定一种新型缔结材料Ni3In2Se2的表面，作为Co3Sn2S2的亲属物，并在确定的Se表面上成像底层缔结几何，直接可视化p-d杂化物理。我们强调，这种通用方法不依赖于理论，但确定的表面身份可为基于可调参数的第一性计算提供指南，这些参数用于处理表面依赖的局部态密度和准粒子干涉图案。
引用
@article{arxiv.2409.19921,
title = {Perspective: imaging atomic step geometry to determine surface terminations of kagome materials and beyond},
author = {Guowei Liu and Tianyu Yang and Yu-Xiao Jiang and Shafayat Hossain and Hanbin Deng and M. Zahid Hasan and Jia-Xin Yin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.19921},
year = {2024}
}