Strukturnye issledovaniya rekonstruktsii 2 × 2-(Bi,Mg) na poverkhnosti Si(111)

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Методом расчета из первых принципов была исследована кристаллическая структура поверхностной реконструкции Si(111)2 × 2-(Bi,Mg), полученной в процессе адсорбции магния на поверхностную фазу Si(111)√3 × √3-Bi. Установлен стехиометрический состав элементарной ячейки поверхностной реконструкции 2 × 2. Исходя из полученных расчетных значений энергии формирования, определены наиболее стабильные структуры для двумерного сплава типа BiXMgY , Показано, что структурная модель с конфигурацией X = 2 и Y = 4 хорошо согласуется с результатами наблюдений реконструированной поверхности Si(111)2 × 2-(Bi,Mg), полученными с помощью методов дифракции медленных электронов и сканирующей туннельной микроскопии.

References

  1. T. Zhang, P. Cheng, W.-J. Li, Y.-J. Sun, G. Wang, X.-G. Zhu, K. He, L. Wang, X. Ma, X. Chen, Y. Wang, Y. Liu, H.-Q. Lin, J.-F. Jia, and Q.-K. Xue, Nature Phys. 6(2), 104 (2010).
  2. Y. Hasegawa, Nature Phys. 6(2), 80 (2010).
  3. F. Ming, X. Wu, C. Chen, K. D. Wang, P. Mai, T. A. Maier, J. Strockoz, J. Venderbos, C. Gonz´alez, J. Ortega, S. Johnston, and H. Weitering, Nature Phys. 19(4), 500 (2023).
  4. Q.-Q. Yang, R.-T. Liu, C. Huang, Y.-F. Huang, L.-F. Gao, B. Sun, Z.-P. Huang, L. Zhang, C.-X. Hu, Z.-Q. Zhang, C.-L. Sun, Q. Wang, Y.-L. Tang, and H.-L. Zhang, Nanoscale 10(45), 21106 (2018).
  5. S. Hasegawa, Appl. Phys. Express 17(5), 050101 (2024).
  6. K. Sakamoto, T. Kobayashi, K. Yaji, T. Shishidou, and M. Donath, Progress in Surface Science 97(3), 100665 (2022).
  7. T. Oguchi and T. Shishidou, J. Phys. Condens. Matter 21(9), 092001 (2009).
  8. S. Wirth and F. Steglich, Nat. Rev. Mater. 1(10), 1 (2016).
  9. W. Li, X. Qian, and J. Li, Nat. Rev. Mater. 6(9), 829 (2021).
  10. S.-Y. Yang, K. Chang, and S. S. Parkin, Physical Review Research 2(2), 022029 (2020).
  11. T. Zhou, J. Zhang, H. Jiang, I. Zuti´c, and Z. Yang, npj ˇ Quantum Mater. 3(1), 39 (2018).
  12. G.-Y. Guo, J. Magn. Magn. Mater. 563, 169949 (2022).
  13. F. Schindler, Z. Wang, M. G. Vergniory, A. M. Cook, A. Murani, S. Sengupta, A. Y. Kasumov, R. Deblock, S. Jeon, I. Drozdov, H. Bouchiat, S. Gueron, A. Yazdani, B. A. Bernevig, and T. Neupert, Nature Phys. 14(9), 918 (2018).
  14. T. Hirahara, K. Miyamoto, I. Matsuda, T. Kadono, A. Kimura, T. Nagao, G. Bihlmayer, E. Chulkov, S. Qiao, K. Shimada, H. Hamatame, M. Taniguchi, and S. Hasegawa, Phys. Rev. B 76(15), 153305 (2007).
  15. A. Tupchaya, L. Bondarenko, Y. Vekovshinin, A. Yakovlev, A. Mihalyuk, D. Gruznev, C. Hsing, C. Wei, A. Zotov, and A. Saranin, Phys. Rev. B 101 (23), 235444 (2020).
  16. A. Tupchaya, L. Bondarenko, A. Yakovlev, Y. Vekovshinin, A. Mihalyuk, D. Gruznev, N. Denisov, A. Matetskiy, A. Y. Aladyshkin, A. Zotov, and A. Saranin, Applied Surface Science 589, 152951 (2022).
  17. M. Ryzhkova and D. A. Tsukanov, St. Petersburg Polytechnic University Journal: Physics and Mathematics 15(S3. 1), 107 (2022).
  18. S. Terakawa, S. Hatta, H. Okuyama, and T. Aruga, Phys. Rev. B 105(12), 125402 (2022).
  19. T. Kuzumaki, T. Shirasawa, S. Mizuno, N. Ueno, H. Tochihara, and K. Sakamoto, Surf. Sci. 604(11–12), 1044 (2010).
  20. A. Saranin, A. Zotov, V. Lifshits, M. Katayama, and K. Oura, Surf. Sci. 426(3), 298 (1999).
  21. A. Jain, S. P. Ong, G. Hautier, W. Chen, W. D. Richards, S. Dacek, S. Cholia, D. Gunter, D. Skinner, G. Ceder, and K. A. Persson, APL Mater. 1(1), 011002 (2013).
  22. G. Kresse and J. Hafner, Phys. Rev. B 47(1), 558 (1993).
  23. G. Kresse and J. Furthm¨uller, Phys. Rev. B 54(16), 11169 (1996).
  24. J. P. Perdew, K. Burke, and M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 77(18), 3865 (1996).
  25. K. Oura, V. Lifshits, A. Saranin, A. Zotov, and M. Katayama, Surface Science: An Introduction, Advanced Texts in Physics, Springer Berlin Heidelberg (2013).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Российская академия наук