Плюснин Н.И.1, Заводинский В.Г., Горкуша О.А.2
1Институт нанотехнологии микроэлектроники Российской академии наук, Москва, Россия
2Хабаровское отделение Института прикладной математики ДВО РАН, Хабаровск, Россия

Email: plusnin.n@inme-ras.ru
Поступила в редакцию: 15 апреля 2025 г.
В окончательной редакции: 26 мая 2025 г.
Принята к печати: 27 мая 2025 г.
Выставление онлайн: 21 июня 2025 г.
Проведено квантово-механическое моделирование начальной стадии роста Si на CrSi2(0001). Рост осуществляли, путем порционного нанесения на замороженную при 0 K поверхность CrSi2(0001), неплотного (порциями по 0.3 ML) или плотного (порциями по 1 ML) атомного конденсата Si с последующей его релаксацией под действием квантово-механических сил. Показано, что в первом случае формируются поверхностные фазы Si, состоящие из массива 2D и, затем, 3D кластеров Si c тетраэдрической sp3 связью. А во втором случае, происходит формирование твердофазного смачивающего слоя (ТСС) Si: сначала в виде псевдоморфного, а, затем, менее стабильного - полиморфного (по упаковке) слоя. Псевдоморфный твердофазный смачивающий слой, при этом, повторяет трехслойную упаковку (ABC) атомов в подложке CrSi2(0001), а полиморфный твердофазный смачивающий слой, - кроме упаковки ABC, приобретает, дополнительно, двухслойную упаковку атомов AB. Обнаружено, что, по крайней мере, при 1-3 ML Si в твердофазном смачивающем слое Si на CrSi2(0001) формируется спектр плотности электронных состояний, характерный для металла. Ключевые слова: двумерные фазы, твердофазные смачивающие слои, упаковка атомов, фазовый переход, квантово-механическое моделирование, Si, CrSi2(0001).
- N.I. Plyusnin. Condens. Matter Interphases 25, 4, 594 (2023). https://doi.org/10.17308/kcmf.2023.25/11471
- N.I. Plusnin, N.G. Galkin, V.G. Lifshits, A.P. Milenin. Phys. Low-Dim. Struct. (PLDS) 1--2, 55 (1999). https://elibrary.ru/item.asp?id=13307399
- Н.И. Плюснин, Н.Г. Галкин, В.Г. Лифшиц, А.П. Миленин. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования 16, 6, 22 (2000). http://www.issp.ac.ru/journal/surface/2000/06-2000.htm/ N.I. Plusnin, N.G. Galkin,
- S.M. Jeong, T. Kitamura. Jpn. J. Appl. Phys. 46, 9R, 5924 (2007). https://doi.org/10.1143/jjap.46.5924
- F.A. Zwanenburg, A.S. Dzurak, A. Morello, M.Y. Simmons, L.C. Hollenberg, G. Klimeck, S. Rogge S.N. Coppersmith, M.A. Eriksson. Rev. Mod. Phys. 85, 3, 961 (2013). https://doi.org/10.1103/revmodphys.85.961
- S.O. Mathias, Y. Malozovsky, L. Franklin, D. Bagayoko. J. Mod. Phys. 9, 14, 2457 (2018). https://doi.org/10.4236/jmp.2018.914158
- В.Г. Лифшиц, В.Г. Заводинский, Н.И. Плюснин. Поверхность. Физика, химия и механика 3, 82 (1983)
- F.Y. Shiau, H.C. Cheng, L.J. Chen. J. Appl. Phys. 59, 8, 2784 (1986). https://doi.org/10.1063/1.336990
- A. Rocher, A. Oustry, D.M. Josee, M. Caumont. J. Vac. Sci. Technol. A: Vac. Surf. Films 12, 6, 3018 (1994). https://doi.org/10.1116/1.578930
- N.I. Plusnin, N.G. Galkin, V.G. Lifshits, S.A. Lobachev. Surf. Rev. Lett. 2, 4, 439 (1995). https://doi.org/10.1142/s0218625x9500039x
- O. Filonenko, A. Mogilatenko, H. Hortenbach, F. Allenstein, G. Beddies, H.J. Hinneberg. J. Cryst. Growth 262, 1--4, 281 (2004). https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2003.10.054
- В.Г. Заводинский, Н.И. Плюснин, О.А. Горкуша. ЖТФ 94, 2, 231 (2024). https://doi.org/10.61011/JTF.2024.02.57077. 199-23
- Н.И. Плюснин, В.Г. Заводинский, О.А. Горкуша. ФТТ 66, 2, 275 (2024). https://doi.org/10.61011/FTT.2024.02.57251.273
- X. Gonze, B. Amadon, P.-M. Anglade, J.-M. Beuken, F. Bottin, P. Boulanger, F. Bruneval, D. Caliste, R. Caracas, M. C\^ote, T. Deutsch, L. Genovese, Ph. Ghosez, M. Giantomassi, S. Goedecker, D.R. Hamann, P. Hermet, F. Jollet, G. Jomard, S. Leroux, J.W. Zwanziger. Comput. Phys. Commun. 180, 12, 2582 (2009). https://doi.org/10.1016/j.cpc.2009.07.007
- M. Bockstedte, A. Kley, J. Neugebauer, M. Scheffler. Comput. Phys. Commun. 107, 1--3, 187 (1997). https://doi.org/10.1016/S0010-4655(97)00117-3
- P. Hohenberg, W. Kohn. Phys. Rev. 136, 3B, B864 (1964). https://doi.org/10.1103/PhysRev.136.B864
- W. Kohn, L.J. Sham. Phys. Rev. 140, 4A, A1133 (1965). https://doi.org/10.1103/PhysRev.140.A1133
- M. Fuchs, M. Scheffler. Comp. Phys. Commun. 119, 1, 67 (1999). http://dx.doi.org/10.1016/S0010-4655(98)00201-X
- J.P. Perdew, W. Yue. Phys. Rev. B 33, 12, 8800 (1986). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.33.8800
- Н.В. Белов. Структура ионных кристаллов и металлических фаз, Издательство Академии Наук СССР, М. (1947). https://ufn.ru/ru/articles/1947/9/m/
- Crystal Lattice Structures: (21 Oct 2004): The CrSi2 (C40) Structure. Интернет ресурс --- https://www.atomic-scale-physics.de/lattice/struk/c40.html