Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2024, выпуск 2 » Статья стр. 231
<<<>>>
Квантово-механическое моделирование системы Fe-Si(001) на стадии роста твердого смачивающего слоя
Минобрнауки, Физика низкоразмерных структур и полупроводниковых наноматериалов, FWFW-2021-0002
Заводинский В.Г. 1, Плюснин Н.И. 2,3, Горкуша О.А. 1
1Хабаровское отделение Института прикладной математики ДВО РАН, Хабаровск, Россия
2Военная академия связи им. Маршала Советского Союза С.М. Буденного, Санкт-Петербург, Россия
3Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, Владивосток, Россия
Email: vzavod@mail.com, plusnin@dvo.ru, o_garok@rambler.ru
Поступила в редакцию: 9 августа 2023 г.
В окончательной редакции: 1 октября 2023 г.
Принята к печати: 23 октября 2023 г.
Выставление онлайн: 27 января 2024 г.
PDF версия
В рамках теории функционала плотности и метода псевдопотенциалов исследованы атомная и электронная структуры системы пленка-подложка при 0 K в состоянии минимума свободной энергии, при пошаговом (с величиной шага в один атомный диаметр Fe) осаждении твердого смачивающего слоя (SWL) Fe до толщины 8 монослоев (ML) на нормальную и сжатую в 1.33 раза решетку Si(001) в направлении <011> решетку Si(001). Показано, что SWL растет в три стадии: сначала формируется 2D-SWL c составами Fe2Si и FeSi на нормальной и соответственно сжатой подложке, а затем последовательно формируются 2D-SWL Fe и 3D-SWL Fe. В процессе роста SWL выстраивается трехмерное окружение атомов Fe и степень координации атомов Fe, при толщине Fe 6.4 ML, достигает 10-ти при толщине Fe 6.4 ML. В результате этого формируется электронная структура, характерная для объемной фазы (BP) Fe. После чего при толщине 8 ML Fe образуется метастабильная и стабильная BP Fe с bc-моноклинной и соответственно bcc-решеткой на нормальной и сжатой подложке. Этот процесс сопровождается уплотнением прилегающих слоев подложки Si и их трансформацией в фазы высокого давления. Ключевые слова: твердый смачивающий слой, координация атомов, электронные состояния, Fe-Si(001), моделирование.
  1. J.H. Weaver. Studies of Silicon-Refractory Metal Interfaces: Photoemission Study of Interface Formation and Compound Nucleation. Final report No AD-A-150075/0/XAB (Minnesota Univ., Minneapolis, USA, 1984). https://doi.org/10.21236/ada135340
  2. J.H. Weaver. Phys. Today, 39 (1), 24 (1986). https://doi.org/10.1063/1.881062
  3. J.H. Weaver. http://jhweaver.matse.illinois.edu/JHW.pdf
  4. М.В. Гомоюнова, И.И. Пронин. ЖТФ, 74 (10), 1 (2004). [M.V. Gomoyunova, I.I. Pronin. Tech. Phys., 49 (10), 1249 (2004). https://doi.org/10.1134/1.1809696]
  5. Н.И. Плюснин, А.В. Костюк (ред.). Твердый смачивающий слой (Большая российская энциклопедия, М., 2024) (в печати)
  6. Н.И. Плюснин. ФТТ, 61 (12), 2421 (2019). https://doi.org/10.21883/ftt.2019.12.48567.07ks [N.I. Plyusnin. Physics Solid State, 61 (12), 2431 (2019). https://doi.org/10.1134/s1063783419120394]
  7. J.A. Venables, G.D.T. Spiller, M. Hanbucken. Reports Progr. Phys., 47 (4), 399 (1984). https://doi.org/10.1088/0034-4885/47/4/002
  8. В.Г. Лифшиц, Н.И. Плюснин. Электронная структура и силицидообразование в тонких пленках переходных металлов на кремнии (ИАПУ ДВНЦ АН СССР, Владивосток, 1984), препринт N 18, вып. 127, 35 с
  9. В.Г. Лифшиц, Н.И. Плюснин. Поверхность. Физика, химия и механика, 9, 78 (1984). [V.G. Lifshits, N.I. Plusnin. Phys., Chem. Mechan. Surf., 3, 2669 (1985).]
  10. В.К. Адамчук, И.В. Любинецкий, A.M. Шикин. Письма в ЖТФ, 12 (17), 1056 (1986)
  11. P.W. Anderson. In: Elementary Excitations in Solids, Molecules, and Atoms. Part A (Springer US, Boston, MA, 1974). https://doi.org/10.1007/978-1-4684-2820-9_1
  12. F. Flores, J. Ortega, R. Perez. Surf. Rev. Lett., 6 (03-04), 411 (1999). https://doi.org/10.1142/s0218625x99000421
  13. J.C. Inkson. J. Phys. C: Solid State Phys., 6 (8), 1350 (1973). https://doi.org/10.1088/0022-3719/6/8/004
  14. Н.И. Плюснин, В.М. Ильященко, С.А. Китань, С.В. Крылов. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 9, 86 (2009). [N.I. Plyusnin, V.M. Il'yashchenko, S.A. Kitan', S.V. Krylov. J. Surf. Investigation. X-Ray, Synchrotron and Neutron Techniques, 3, 734 (2009). https://doi.org/10.1134/s1027451009050139]
  15. Н.И. Плюснин. Конденсированные среды и межфазные границы, 25 (4), (2023)
  16. H. Brune, K. Kern. Chem. Phys. Solid Surf., 8, 149 (1997). https://doi.org/10.1016/s1571-0785(97)80008-9
  17. U.K. Kohler, J.E. Demuth, R.J. Hamers. Phys. Rev. Lett., 60 (24), 2499 (1988). https://doi.org/10.1103/physrevlett.60.2499
  18. St. Tosch, H. Neddermeyer. Phys. Rev. Lett., 61 (3), 349 (1988). https://doi.org/10.1103/physrevlett.61.349
  19. В.Г. Лифшиц, В.Г. Заводинский, Н.И. Плюснин. Поверхность. Физика, химия и механика, 3, 82 (1983). [V.G. Lifshits, V.G. Zavodinskii, N.I. Plyusnin. Phys., Chem. Mechan. Surf., 2, 784 (1984).]
  20. Н.Г. Галкин, В.Г. Лифшиц, Н.И. Плюснин. Поверхность. Физика, химия и механика, 12, 50 (1987)
  21. P. Wetzel, C. Pirri, J.C. Peruchetti, D. Bolmont, G. Gewinner. Solid State Commun., 65 (10), 1217 (1988). https://doi.org/10.1016/0038-1098(88)90926-x
  22. O.A. Utas, T.V. Utas, V.G. Kotlyar, A.V. Zotov, A.A. Saranin, V.G. Lifshits. Surf. Sci., 596 (1-3), 53 (2005). https://doi.org/10.1016/j.susc.2005.09.004
  23. H. Von Kanel, K.A. Mader, E. Muller, N. Onda, H. Sirringhaus. Phys. Rev. B, 45 (23), 13807 (1992)
  24. Н.И. Плюснин. ЖТФ, 93 (1), 155 (2023). DOI: 10.61011/JTF.2024.02.57077.199-23 [N.I. Plusnin. Tech. Phys., 68 (1), 146 (2023). https://doi.org/10.21883/tp.2023.01.55449.191-22]
  25. M. Bockstedte, A. Kley, J. Neugebauer, M. Scheffler. Comp. Рhys. Сommun., 107 (1-3), 187 (1997). https://doi.org/10.1016/s0010-4655(97)00117-3
  26. P. Hohenberg, W. Kohn. Phys. Rev., 136 (3B), B864 (1964). https://doi.org/10.1103/physrev.136.b864
  27. W. Kohn, L.J. Sham. Phys. Rev., 140 (4A), A1133 (1965). https://doi.org/10.1103/physrev.140.a1133
  28. M.L. Cohen, V. Heine. In: Solid State Physics, 24. Ed. H. Ehrenreich, F. Seitz, D. Turnbull. (Academic Press, NY., 1970), 37. https://doi.org/10.1016/s0081-1947(08)60070-3
  29. M. Fuchs, M. Scheffler. Comp. Phys. Commun., 119 (1), 67 (1999). https://doi.org/10.1016/s0010-4655(98)00201-x
  30. M. Hasegawa, N. Kobayashi, N. Hayashi. Surf. Sci., 357, 931 (1996). https://doi.org/10.1016/0039-6028(96)00294-4
  31. K. Konuma, J. Vrijmoeth, P.M. Zagwijn, J.W.M. Frenken, E. Vlieg, J.F. van der Veen. J. Appl. Phys., 73 (3), 1104 (1993). https://doi.org/10.1063/1.353273
  32. Н.И. Плюснин, В.М. Ильященко, С.В. Крылов, С. Китань. Письма в ЖТФ, 33 (11), 79 (2007). https://doi.org/10.21883/pjtf.2018.21.46857.17439 [N.I. Plyusnin, V.M. Il'yashchenko, S.V. Krylov, S.A. Kitan'. Tech. Phys. Lett., 33 (6), 486 (2007). https://doi.org/10.1134/s1063785007060132]
  33. L. Fan, D. Yang, D. Li. Materials, 14 (14), 3964 (2021). https://doi.org/10.3390/ma14143964
  34. J. Chrost, J.J. Hinarejos, P. Segovia, E.G. Michel, R. Miranda. Surf. Sci., 371 (2-3), 297 (1997). https://doi.org/10.1016/s0039-6028(96)01013-8
  35. R. Moons, S. Degroote, J. Dekoster, A. Vantomme, G. Langouche. Nucl. Instrum. Methods Phys. Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 136, 268 (1998). https://doi.org/10.1016/s0168-583x(97)00695-2
  36. Y.F. Zhang, J.F. Jia, Z. Tang, T.Z. Han, X.C. Ma, Q.K. Xue. Surf. Sci., 596 (1-3), L331 (2005). https://doi.org/10.1016/j.susc.2005.09.006
  37. P. Bertoncini, P. Wetzel, D. Berling, G. Gewinner, C. Ulhaq-Bouillet, V. Pierron Bohnes. Phys. Rev. B, 60 (15), 11123 (1999). https://doi.org/10.1016/s0039-6028(00)00180-1
  38. A. Franciosi, J.H. Weaver. Surf. Sci., 132 (1-3), 324 (1983). https://doi.org/10.1016/0039-6028(83)90545-9
  39. H. Wu, P. Kratzer, M. Scheffler. Phys. Rev. B, 72 (14), 144425 (2005). https://doi.org/10.1103/physrevb.72.144425

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme