用低能电子衍射计算NiOOl表面化学吸附-上海有机化学研究所.PDF

化学学报 ACTA CHIMICA SINWA 1989， 47，口2-l2e 用低能电子衍射计算 Ni(OOl) 表面化学吸附 氧族元素的表面原子层间距 蓝 田铸 徐飞岳 〈成都电讯工程学院微电子技术与电子材料系y 成都〉 用一维能带理论计算了 Ni(OOl)表面化学吸附氧族元素(0、 S、 se 和 Te) 的表面原子层间距d x (X 表示 0、 S、胁和 Te). 当表面原子层间~~ d =0.87士0.005Á， d =1. 29 土O.OlÁ， d .=l. 44土 o s s 0.011 和d .=1. 93土0.011 时， LEED 谱计算值与实验结果一致. T 低能电子衍射理论模型关于反向弹性散射效应至今尚未解决.有人采用原子电荷密度叠 加势也剑租 Mu值n 古.in势(5)分别计算了 Ni(OOl)、 Ni(110) 和 Ni(1.11)表面破附氧族原于的表 面结柑.但这些结果彼此相差颇大，计算精度都在士0.1λ 左右.而其他各动力学模型计算 工作量大，进展缓慢.本文用一维能带理论计算Ni(ω1)表面化学吸附氧族元素的表面原子 层间距，结果较好. 模型与计算公式 设主维周期场内与表面平行的XY 面扩展成具有任意的二维平移周期，在表面垂直方向 十 (Z) 的周期用可变的一(或多)个原子层间距d 来代换;并引入复数势函数(U iW ) ，其实部 o o U W 表示表面原子的弹性散射势，采用球形的屏蔽库仑势来建立;虚部 作为可调的有效势 o o 表示衬底和表面原子对入射电子的非弹性散射、准弹性散射和反向弹性散射势. 它可从晶体 (V ) 、表面功函数(φ〉和吸附原子后的功函数变化(.dφ)来估算5 各衍射和散射波的振 的内势场 o 幅采用 B的出法计算. 将低能电于在晶体表面衍射的Sohröd.inger 方程中的波函数和势函数分别展开成 Fourier 级数，然后代回原方程，则得满足披函数振幅(A ) 的方程组.解出衬底内各种被叠加 1 的复合振幅后，利用表面与真空波函数的连续条件，可得垂直反射到真空的各种波叠加的复合 振幅[A;CZ)] 为: 2Koo佣θ. 俨 2饥 Aj(均气(g+K;)(ls+Koo倒。)但.p[也KjZ] L.. ;:~b V;(Z)呵[- (g+k)Z]dZ (1) 其中 K; 是表面 j 原子的街射披矢，它与入射电子波矢Ko 之间的关系是K卢[K~ 一 (K~l十2πK1Y.l J lI且， kh是 Ko 的平行分量， Kk 是二维倒格矢，又设