1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Физика металлов и металловедение
  4. T. 124, № 5, 2023

Физика металлов и металловедение, 2023, T. 124, № 5, стр. 377-383

Субмонослойная структура Ni(111) – (√3 × √3)R30°–Pb: атомная релаксация и колебательные свойства

С. Д. Борисова a, *, Г. Г. Русина a

a Институт физики прочности и материаловедения СО РАН
634055 Томск, пр. Академический, 2/4, Россия

* E-mail: svbor@ispms.ru

Поступила в редакцию 21.02.2023
После доработки 09.03.2023
Принята к публикации 14.03.2023

Аннотация

Обсуждаются результаты теоретического исследования структурных и динамических параметров поверхностных фаз (адсорбционной и фазы поверхностного сплава), формирующихся при адсорбции 0.33 монослоя Pb на Ni(111). Расчеты выполнялись с использованием межатомных потенциалов, получаемых в рамках метода внедренного атома. Анализ стабильности поверхностных фаз проводился на основе данных о равновесной атомной конфигурации, фононных спектрах, локальной плотности фононных состояний и поляризации локализованных колебательных мод. Показано, что из двух возможных поверхностных фаз, поверхностный сплав Pb–Ni обладает наибольшей динамической стабильностью.

Ключевые слова: двумерные поверхностные структуры, релаксация, динамика поверхности

Список литературы

  1. Woodruff D.P., Braun D., Quinn P.D., Noakes T.C.Q., Bailey P. Structure determination of surface adsorption and surface alloy phases using medium-energy ion scattering // Nucl. Instr. And Meth. In Phys. Res. B. 2001. V. 183. P. 128–139.

  2. Krupski A., Nowicki M. LEED investigation of the Pb and Sb ultrathin layers deposited on the Ni(111) face at T = 150–900 K // Surf. Rev. Letters. 2003. V. 10. № 6. P. 843–848.

  3. Quinn P.D., Bittencourt C., Woodruff D.P. Tensor LEED analysis of the Ni(111)–(√3 × √3)R30°–Pb surface // Phys. Rev. B. 2002. V. 65. P. 233404–233408.

  4. Li D.F., Xiao H.Y., Zu X.T., Dong H.N. First-principles study of the Ni(111)–(√3 × √3)R30°–Pb surface // Physica B. 2007. V. 392. P. 217–220.

  5. Chen J.G., Menning C.A, Zellner M.B. Monolayer bimetallic surfaces: Experimental and theoretical studies of trends in electronic and chemical properties // Surf. Sci. Reports. 2008. V. 63. P. 201–254.

  6. Nur M., Yamaguchi N. and Ishii F. Simple Model for Corrugation in Surface Alloys Based on First-Principles Calculations // Materials. 2020. V. 13. P. 4444–4453.

  7. Rusina G.G., Borisova S.D., Eremeev S.V., Sklyadneva I.Yu., Chulkov E.V., Benedek G., Toennies J.P. Surface Dynamic of the Wetting Layers and Ultrathin Films on a Dynamic Substrate: (0.5–4) ML Pb/Cu (111) // J. Phys. Chem. C. 2016. V. 120. P. 22304–22317.

  8. Rusina G.G., Borisova S.D., Chulkov E.V. Atomic structure and phonons of a Pb ultrathin film on the Al(100) surface // JETP Lett. 2014. V. 100. P. 237–241.

  9. Абрикосов A.A. Основы теории металлов. М.: Наука, 1987. 520 с.

  10. Lin Y.-H., Hsu C.-H., Jang I., Chen C.-J., Chiu P.-M., Lin D.-S, Wu C.-T., Chuang F.-C., Chang P.-Y., and Hsu P.-J. Proximity-Effect-Induced Anisotropic Superconductivity in a Monolayer Ni–Pb Binary Alloy // CS Appl. Mater. Interfaces. 2022. V. 14. P. 23 990–23 997.

  11. Sklyadneva I.Y., Benedek G., Chulkov E.V., Echenique P.M., Heid R., Bohnen K.-P., Toennies J.P. Mode-Selected ElectronPhonon Coupling in Superconducting Pb Nanofilms Determined from He Atom Scattering // Phys. Rev. Lett. 2011. V. 107. P. 095 502–095 506.

  12. Seo M., Fushimi K., Aoki Y., Habazaki H., Inaba M., Yokomizo M., Hayakawa T., Nakayama T. In situ X-ray absorption spectroscopy for identification of lead species adsorbed on a nickel surface in acidic perchlorate solution // J. Electr. Chem. 2012. V. 671. P. 7–15.

  13. Otero R., V’azquez de Parga A.L. and Miranda R. Observation of preferred heights in Pb nanoislands: A quantum size effect // Phys. Rev. B. 2002. V. 66. P. 115 401–115 407.

  14. Daw M.S., Foiles S.M., Baskes M.I. EAM: a review of theory and application // Mater. Sci. Rep. 1993. V. 9. P. 251–310.

  15. Борисова С.Д., Русина Г.Г. Кластеры Pb на поверхности Al (001): равновесная структура и колебательные свойства // ФММ. 2021. Т. 122 № 11. С. 1103–1110.

  16. Борисова С.Д., Русина Г.Г. Атомная структура и колебательные свойства поверхности Cu(111)–(√3 × √3)R30°–Cr // ФММ. 2020. Т. 121. С. 1123–1128.

  17. Levesque D., Verlet L. Molecular Dynamic and Time Reversibility // J. Stat. Phys. 1993. V. 72. №3/4. P. 519–537.

  18. Johnson R.A. Alloy models with the embedded-atom method // Phys. Rev. B. 1989. V. 39. P. 12554–12559.

  19. Bohnen K.-P., Ho K.M. Structure and dynamic at metal surfaces // Surf. Sci. Rep. 1993. V. 19. P. 99–120.

  20. Ackland G.L., Tichy G., Vitek V., Finnis M.W. Simple-N-body potentials for noble metals and nickel // Phil. Mag. A. 1985. V. 56. P. 735–756.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Физика металлов и металловедение

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал