在SiC(0001) 上的缓冲层石墨烯下间隔Pb相的退化,以及在表面衍射中的分散Moiré斑点

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 表面科学是一门学科.
• 计算材料科学科学 计算材料科学

背景情况:

• 碳化 (SiC) 上的石墨烯是2D材料研究的一个有前途的平台.
• 了解 (Pb) 等交联物种的行为对于设备应用至关重要.
• 相互作用相的原子结构和稳定性影响材料的性质.

研究的目的:

• 为了研究 (Pb) 在SiC上在石墨烯以下的间接相的热力学稳定性.
• 为了确定超细胞大小的影响,Pb覆盖率,并对相位稳定性进行排序.
• 为了将理论预测与Pb地下结构的实验观测相关联.

主要方法:

• 第一个原则密度函数理论 (DFT) 的计算被用来建模Pb间歇结构.
• 化学潜力进行了比较,以确定热力学上首选的Pb配置.
• 在实验验证中使用了点形状分析低能电子衍射 (SPA-LEED).

主要成果:

• DFT确定了一个结构上不同,热力学上有利的Pb地下表面配置的家族.
• 这些阶段之间的计算稳定性差异是最小的,可与生长温度下的热能相比较.
• SPA-LEED的实验显示了广泛的,低强度的莫雷斑点,表明多个退化的Pb阶段的共存.

结论:

• 在石墨烯/SiC上,Pb间隙相的增长导致了能源上相似,结构上不同的地下结构的混合.
• 观察到的阶段退化和共存与微小稳定性差异的理论预测一致.
• 这一发现对控制和理解这种二维材料异构结构的特性有影响.