清潔表面結(jié)構(gòu)精品課件

1、清潔表面結(jié)構(gòu)第1頁，共13頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四Contents參考文獻(xiàn)表面臺(tái)階結(jié)構(gòu) 表面重構(gòu) 表面弛豫 清潔表面的一般情況 第2頁，共13頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四surface1 清潔表面的一般情況不存在吸附 2不存在催化反應(yīng) 3不存在雜質(zhì)擴(kuò)散 4不存在一系列物理、化學(xué)效應(yīng)的表面 5不存在任何污染的化學(xué)純表面 1第3頁，共13頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四surface固體材料分為單晶、多晶和非晶等。對(duì)于界面研究，單晶是我們主要的研究對(duì)象。第4頁，共13頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四surface一是自行調(diào)

2、整，原子排列情況與材料內(nèi)部明顯不同。表面處穩(wěn)定態(tài)二是依靠表面的成分偏析和表面對(duì)外來原子或分子的吸附以及這兩者的相互作用而趨向穩(wěn)定態(tài)，因而表面組分與材料內(nèi)部不同。第5頁，共13頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四surface第6頁，共13頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四surface晶體表面的最外一層也不是一個(gè)原子級(jí)的平整表面，因?yàn)檫@樣的熵值較小，盡管原子排列做了調(diào)整，但是自由能仍較高，所以清潔表面必然存在各種類型的表面缺陷。 下面引出表面的TKL模型。第7頁，共13頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四surfaceT表示低晶面指數(shù)的平臺(tái)（Terrace

3、）；L表示單分子或單原子高度的臺(tái)階（Ledge）；K表示單分子或單原子尺度的扭折（Kink）。除了平臺(tái)，臺(tái)階和扭折外，還有表面吸附的單原子（A）以及表面空位（V）。第8頁，共13頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四surface弛豫機(jī)理位置效應(yīng)表面上原子通過相對(duì)于正常位置上下位移（壓縮或膨脹）以降低體系總能量。 三維周期性結(jié)構(gòu)在表面中斷，表面力場(chǎng)與體內(nèi)原子不同。 最明顯處是表面第一層原子與第二層之間距離的變化。壓縮效應(yīng)弛豫效應(yīng)起伏效應(yīng)2 表面弛豫第9頁，共13頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四surface在平行基底的表面上，原子的平移對(duì)稱性與 體內(nèi)顯著不同，原子位置

4、作了較大幅度的調(diào) 整，這種表面結(jié)構(gòu)稱為重構(gòu)（或再構(gòu)）。 3 表面重構(gòu)第10頁，共13頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四Diagram1 表面晶格基矢與基底晶格的基矢平行2 表面晶格的基矢之間的夾角與基底晶格的基矢之間的夾角相等3 基底與表面原子晶格基矢間更一般的關(guān)系表面重構(gòu)第11頁，共13頁，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四surface清潔表面實(shí)際上不會(huì)是完整表面，因?yàn)檫@種原子級(jí)的平整表面的熵很小，屬于熱力學(xué)不穩(wěn)定狀態(tài)，故而清潔表面必然存在臺(tái)階結(jié)構(gòu)等表面缺陷。 4 表面臺(tái)階結(jié)構(gòu)如果u v w是原子的密排方向，那么不產(chǎn)生扭折；若u v w不是原子的密排方向，則原來的直線臺(tái)階變?yōu)檎劬€臺(tái)階，臺(tái)階的轉(zhuǎn)折處稱為扭折。 第12頁，共13頁，20