α-Al2O3(0001)基片表面结构与能量研究

• 作者: 刘兴钊 张鹰 李言荣 杨春 薛卫东 陶佰万 黄玮
• 来源期刊: 物理学报
• 学科: 物理学
• 关键词: α-Al2O3(0001),超软赝势,表面结构,表面态
• 年，卷（期）: 2003,（9）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质：电子结构、电学、磁学和光学性质
• 页码范围: 2268-2273
• 页数: 6页
• 分类号: O4
• 字数: 5092字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:1000-3290.2003.09.032

摘要

对α-Al2O3(0001)晶体表层三种不同终止原子结构的计算模型,在三维周期边界条件下的κ空间中,采用超软赝势平面波函数描述多电子体系.应用基于密度泛函理论的局域密度近似,计算了不同表层结构的体系能量,表明最表层终止原子为单层Al的表面结构最稳定.对由10个原子组成的菱形原胞进行了结构优化,得到晶胞参数值(a0＝0.48178nm)与实验报道值误差小于1.3%.进一步计算了超晶胞(2×2)表面弛豫,弛豫后原第2层O原子层成为最表层; 对不同表层O,Al原子最外层电子进行了布居分析,表面电子有更大的概率被定域在O原子的周围,表面明显地表现出O原子的电子表面态.