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扫描探针针尖单原子操纵理论:力特征、恒高扫描与恒力扫描

材料科学 2009-09-29 v1

摘要

我们报告了关于利用扫描探针针尖在 Si(001) 表面操纵银原子的理论结果,预测了原子操纵过程并提供了对其现象的深入见解。采用了分子力学技术,其中短程相互作用由量子化学方法描述,长程相互作用则由解析模型描述。考虑到扫描针尖的多种形状、取向和化学性质,我们在恒高模式下观察到了四种不同的沉积原子操纵方式。特别是,预测对于不同的针尖形状和硅表面吸附原子位置,使用 Si(111) 针尖即可实现操纵。对操纵过程中力的计算表明,特定的变化可与每种过程相关联。这些力特征(如扫描隧道显微镜实验中观察到的针尖高度特征)可用于推断实验中所涉及的过程。最后,我们展示了关于恒力模式操纵的初步结果。

关键词

引用

@article{arxiv.0709.1587,
  title  = {Theory of single atom manipulation with a scanning probe tip: Force signatures, constant-height, and constant-force scans},
  author = {Laurent Pizzagalli and Alexis Baratoff},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0709.1587},
  year   = {2009}
}