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调控 MgB$_2$(0001) 表面态

材料科学 2014-08-28 v1

摘要

我们在密度泛函理论 (DFT) 框架内研究了 B、Mg 和 Li 终止的 MgB2_2(0001) 表面上的表面态局域化和杂化。对于 B 终止的表面,我们发现了一个低能 B σ1\sigma_1 表面态、一个 spz_z 表面态,以及 B σ2\sigma_2σ3\sigma_3 量子阱态,这些态 90% 局域在最顶层的 B 原子层中。我们的结果表明,通过改变表面终止或通过电化学掺杂来为 B 原子层充电,B σ\sigma 表面态的能量会下移、被填充,并在穿过 MgB2_2 体相能带时通过杂化而退局域化。另一方面,通过添加 Mg、Mg+1^{+1} 或 Li 终止原子层,spz_z 表面态的能量应上移、被清空,并获得越来越强的金属性 s 特征。这些结果清晰地展示了 MgB2_2(0001) 表面态的稳健性质,以及如何通过表面终止和充电来调控其局域化程度和能量范围,这对 MgB2_2 的超导和等离激元行为具有重要意义。

关键词

引用

@article{arxiv.1105.2593,
  title  = {Tuning MgB_2(0001) surface states},
  author = {V. Despoja and D. J. Mowbray and V. M. Silkin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1105.2593},
  year   = {2014}
}

备注

11 pages, 11 figures, 4 tables