第一原理的計算による表面吸着系のトンネル物性の理論的研究

使用第一性原理计算表面吸附系统隧道特性的理论研究

基本信息

批准号：
06236203
负责人：
小林功佳
金额：
$ 0.64万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

第一原理的な計算手法を用いて、表面吸着系のトンネル物性の研究を行った。本年度は特に層状物質のSTMに見られるモアレ像の起源を明らかにした。具体的な研究成果は以下の通りである。1.金属表面上の単原子層グラファイトTiC(111)表面上の単原子層グラファイトの電子状態を第一原理的な計算により明らかにするとともに、第一原理計算で得られたバンド構造を再現するようにTight・Bindingのパラメータを選び、モアレ像のシミュレーションを行った。その結果、モアレ・パターンが生ずるためには、グラファイト層と下地との相互作用の大きさ及びそれぞれのバンドの位置とともに、表面と探針との距離も重要なパラメータであることがわかった。2.遷移金属ダイカルコゲナイドまず、MoS_2表面の電子状態を平面波基底を用いて第一原理的に求め、STM像の精密な計算を行った。その結果、STMで見られている像は表面第2層目の遷移金属ではなく表面第1層のカルコゲンであることを理論的に決定した。また、このヘテロ表面で見られるモアレ像を調べるために、バネモデルを用いて安定構造を決め、STM像の計算を行ったところ、実験で得られている像を説明するためには格子位置の歪が重要であることがわかった。

我们使用第一原理计算方法研究了表面吸附系统的隧道特性。今年，我们特别澄清了层状材料的STM中出现的莫尔图像的起源。具体研究结果如下。 1. 金属表面的单原子层石墨通过第一性原理计算阐明 TiC(111) 表面单原子层石墨的电子态，并重现第一性原理计算得到的能带结构我们选择的 Tight/Binding 参数如下所示并模拟莫尔图像。结果发现，除了石墨层与底层之间相互作用的大小以及每个带的位置之外，表面与探针之间的距离也是莫尔图案生成的重要参数。 2.过渡金属二硫化物首先，我们利用平面波基础从第一原理确定了MoS_2表面的电子态，并对STM图像进行了精确计算。由此从理论上判断，STM看到的图像不是表面第二层的过渡金属，而是表面第一层的硫属元素。此外，为了研究在该异质表面上看到的莫尔图像，我们使用弹簧模型确定了稳定的结构，并发现 STM 图像的计算很重要。