固体物理学_晶体表面的几何结构浅析.ppt

01_08_晶体表面的结合结构 —— 晶体结构 01_08 晶体表面的几何结构 —— 晶体总是存在着表面 认识晶体表面的结构进一步研究晶体表面的性质 —— 垂直于晶体表面的方向为Z轴，X和Y轴在晶体表面上 —— 晶体在Z轴方向上的周期性被破坏 而在XY平面内仍然保持着周期性 —— 用二维布喇菲格子来表征晶体表面的空间周期性 二维布喇菲格子 —— 面心立方晶体 在(100)方向上表面二维布喇菲格子是正方格子 在(111)方向上表面二维布喇菲格子是密排结构 —— 晶体内部物理量：静电势能、电子云密度具有三维空 间周期性，可用傅里叶级数展开，用倒格子空间表示 —— 晶体表面上物理量具有二维空间周期性 同样可以用二维倒格子空间来表示 二维倒格子与二维布喇菲格子的关系满足 —— 定义垂直于表面的单位矢量 倒格子基矢 二维倒格子矢量 —— 所有倒格点的集合构成二维倒格子空间 —— 可以证明晶体表面二维周期性函数可以展开为 傅里叶级数，用二维倒格子空间来表示 周期性函数展开为傅里叶级数 晶体表面二维晶格的点群表示 晶格周期性在Z轴方向的限制，二维晶格的对称素只有6个 垂直于表面的n重转轴 —— 5个 垂直于表面的镜面反演m —— 1个 —— 由6种对称素可以组成10种二维点群 按照点群对基矢的要求划分，二维格子有4个晶系 5种布喇菲格子 二维晶格的晶系和布喇菲格子 晶系 轴和角度 布喇菲格子 斜方 简单斜方 长方 简单长方 中心长方 正方 简单正方 六角 简单六方 二维晶格的晶系和布喇菲格子 —— 晶体表面相 晶体表面的研究表明 —— 晶体表面的结构不完全是晶体 内部相应结构的面的延续 —— 是晶体三维周期性结构和真空之间的过渡层 可以将它看作是特殊的相 —— 表面相 晶体内部与表面平行的平面基矢 晶体表面二维晶格基矢 这两族基矢有可能是不同的 —— 表面的再构