Атомная структура поверхностей (1 1 0) и (3 3 1) кремния и ее локальное и обратимое изменение с помощью сканирующей туннельной микроскопии
| Номер гранта: | 18-02-00025 |
| Область научного знания: | физика и астрономия |
| Тип конкурса: | (а)(а) конкурс проектов фундаментальных научных исследований |
| Год выполнения: | 2018г. |
| Руководитель: | Жачук Руслан Анатольевич |
| Статус заявки: | поддержана |
Аннотация к заявке:
Определение атомной структуры поверхности кристаллов и ее связи с электронными свойствами системы является важным направлением в физике конденсированного состояния. Реконструированные поверхности кремния, обладающие сложной атомной структурой и сдвиговой нестабильностью, такие как (1 1 0) и (3 3 1), могут претерпевать локальные и обратимые изменения под внешним воздействием. На основе этого эффекта в принципе возможно создание ячеек памяти атомного масштаба. Цель этого проекта – установление атомной структуры реконструированных поверхностей кремния (1 1 0) и (3 3 1) и изучение возможности влияния условий туннелирования в сканирующей туннельной микроскопии (СТМ) на их атомную и электронную структуру.Работа состоит из двух частей. В первой части необходимо разработать атомные модели поверхностей кремния (1 1 0)-16x2 и (3 3 1)-12x1 и исследовать их сдвиговые конфигурации. Во второй части будет изучено влияние условий туннелирования в СТМ на локальную атомную структуру этих поверхностей, при этом для интерпретации экспериментальных данных будут использованы атомные модели, разработанные в первой части исследования.Для экспериментального изучения атомной структуры поверхностей будут использоваться методы сканирующей туннельной микроскопии (СТМ) и дифракции медленных электронов (ДМЭ) в сверхвысоком вакууме. Чистота поверхности будет контролироваться с помощью электронной оже-спектроскопии (ЭОС). Для теоретического изучения структуры поверхностей будут использованы расчеты на основе теории функционала плотности (ТФП). С помощью расчетов будут получены энергии формирования поверхностей, рассчитана их зонная структура и локализация электронных состояний, смоделированы СТМ изображения. Для того чтобы учесть влияние острия СТМ, часть расчетов будет проведена с учетом приложенного электрического поля и заряда поверхности. Сравнение экспериментальных и расчетных данных позволит установить атомную структуру поверхностей (110)-16x2 и (331)-12x1 кремния, определить их возможные сдвиговые конфигурации, и найти условия для их обратимого изменения в СТМ.Аннотация к заявке приведена в авторской редакции. По состоянию на 18.06.2025
Поделиться:
